JP2017030252A - 積層レンズ構造体及びその製造方法、電子機器、型及びその製造方法、並びに、基板 - Google Patents

積層レンズ構造体及びその製造方法、電子機器、型及びその製造方法、並びに、基板 Download PDF

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Abstract

【課題】積層レンズ構造体のレンズの位置ズレを小さくする。【解決手段】複数の貫通孔が、製造プロセスにおいて発生する各貫通孔の位置のズレである第１のズレに応じて基板上の第１の目標位置からずらした位置にそれぞれ形成され、製造プロセスにおいて発生する各レンズの第１の面の位置のズレである第２のズレに応じて第２の目標位置からずらした位置に各レンズの第１の面の形成に用いる複数の第１の転写面がそれぞれ配置されている第１の型、及び、各レンズの第２の面の位置のズレである第３のズレに応じて第３の目標位置からずらした位置に各レンズの第２の面の形成に用いる複数の第２の転写面がそれぞれ配置されている第２の型を用いて、各貫通孔の内側にレンズが形成され、レンズが形成された複数の基板が直接接合により積層され、積層された複数の基板が個片化される。本技術は、例えば、積層レンズ構造体等に適用できる。【選択図】図６５

Description

本技術は、積層レンズ構造体及びその製造方法、電子機器、型及びその製造方法、並びに、基板に関し、特に、半導体装置やフラットパネルディスプレイ装置などの電子デバイスの製造に使用し得る基板にレンズを形成し、基板状態でこれを積層して形成する場合に用いて好適な積層レンズ構造体及びその製造方法、電子機器、型及びその製造方法、並びに、基板に関する。
ウエハ基板の平面方向にレンズを複数配列させるウエハレベルレンズプロセスは、レンズを形成する際の形状精度や位置精度の要求が厳しい。特に、ウエハ基板どうしを積層して積層レンズ構造体を製造するプロセスは非常に難易度が高く、量産レベルでは３層以上の積層は実現されていない。
ウエハレベルレンズプロセスについては、これまでも様々な技術が考案され、提案されている。例えば、特許文献１では、基板に形成した貫通孔内にレンズ材料を充填してレンズを形成する際、そのレンズ材料をそのまま接着剤とすることで、ウエハ基板を積層する方法が提案されている。
特開２００９−２７９７９０号公報
しかしながら、特許文献１が開示するようにウエハ基板を樹脂の接着剤を用いて接着すると、樹脂の収縮や膨張によって、積層レンズの歪みや位置ずれといった変形を起こしやすい。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、積層レンズ構造体のレンズの位置ズレを小さくすることができるようにするものである。
本技術の第１の側面の積層レンズ構造体の製造方法は、それぞれ内側にレンズが配置される複数の貫通孔を、製造プロセスにおいて発生する各前記貫通孔の位置のズレである第１のズレに応じて基板上の所定の第１の目標位置からずらした位置にそれぞれ形成する第１の工程と、
製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第１の面の位置のズレである第２のズレに応じて所定の第２の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第１の面の形成に用いる複数の第１の転写面がそれぞれ配置されている第１の型、及び、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第２の面の位置のズレである第３のズレに応じて所定の第３の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第２の面の形成に用いる複数の第２の転写面がそれぞれ配置されている第２の型を用いて、各前記貫通孔の内側に前記レンズを形成する第２の工程と、前記レンズが形成された複数の前記基板を直接接合により積層する第３の工程と、積層された複数の前記基板を個片化する第４の工程とを含む。
各前記貫通孔を前記第１の目標位置からずらす第１の補正量を、各前記貫通孔の前記第１のズレに応じて前記貫通孔毎に設定し、各前記第１の転写面を前記第２の目標位置からずらす第２の補正量を、各前記レンズの前記第２のズレに応じて前記第１の転写面毎に設定し、各前記第２の転写面を前記第３の目標位置からずらす第３の補正量を、各前記レンズの前記第３のズレに応じて前記第２の転写面毎に設定することができる。
各前記貫通孔の前記第１の補正量を、各前記貫通孔の前記第１のズレを表す第１のベクトルの逆ベクトルに基づいて設定し、各前第１の転写面の前記第２の補正量を、対応する前記レンズの前記第１の面の前記第２のズレを表す第２のベクトルの逆ベクトルに基づいて設定し、各前第２の転写面の前記第３の補正量を、対応する前記レンズの前記第２の面の前記第３のズレを表す第３のベクトルの逆ベクトルに基づいて設定することができる。
各前記貫通孔に対する前記第１のベクトルを、前記第１乃至第３の工程において発生する各前記貫通孔の位置のズレの前記貫通孔毎の平均に基づいて設定し、各前記レンズの前記第１の面に対する前記第２のベクトルを、前記第１の型の製造時、前記第２の工程、及び、前記第３の工程において発生する各前記レンズの前記第１の面の位置のズレの前記レンズ毎の平均に基づいて設定し、各前記レンズの前記第２の面に対する前記第３のベクトルを、前記第２の型の製造時、前記第２の工程、及び、前記第３の工程において発生する各前記レンズの前記第２の面の位置のズレの前記レンズ毎の平均に基づいて設定することができる。
前記直接接合を、プラズマ接合とすることができる。
前記第２の工程において、前記第１の型及び前記第２の型を用いたインプリントにより各前記レンズを形成させることができる。
本技術の第１の側面の積層レンズ構造体は、それぞれ内側にレンズが配置される複数の貫通孔を、製造プロセスにおいて発生する各前記貫通孔の位置のズレである第１のズレに応じて基板上の所定の第１の目標位置からずらした位置にそれぞれ形成する第１の工程と、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第１の面の位置のズレである第２のズレに応じて所定の第２の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第１の面の形成に用いる複数の第１の転写面がそれぞれ配置されている第１の型、及び、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第２の面の位置のズレである第３のズレに応じて所定の第３の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第２の面の形成に用いる複数の第２の転写面がそれぞれ配置されている第２の型を用いて、各前記貫通孔の内側に前記レンズを形成する第２の工程と、前記レンズが形成された複数の前記基板を直接接合により積層する第３の工程と、積層された複数の前記基板を個片化する第４の工程とを含む工程により製造される。
本技術の第１の側面の電子機器は、それぞれ内側にレンズが配置される複数の貫通孔を、製造プロセスにおいて発生する各前記貫通孔の位置のズレである第１のズレに応じて基板上の所定の第１の目標位置からずらした位置にそれぞれ形成する第１の工程と、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第１の面の位置のズレである第２のズレに応じて所定の第２の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第１の面の形成に用いる複数の第１の転写面がそれぞれ配置されている第１の型、及び、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第２の面の位置のズレである第３のズレに応じて所定の第３の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第２の面の形成に用いる複数の第２の転写面がそれぞれ配置されている第２の型を用いて、各前記貫通孔の内側に前記レンズを形成する第２の工程と、前記レンズが形成された複数の前記基板を直接接合により積層する第３の工程と、積層された複数の前記基板を個片化する第４の工程とを含む工程により製造される積層レンズ構造体を備える。
本技術の第１の側面においては、それぞれ内側にレンズが配置される複数の貫通孔が、製造プロセスにおいて発生する各前記貫通孔の位置のズレである第１のズレに応じて基板上の所定の第１の目標位置からずらした位置にそれぞれ形成され、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第１の面の位置のズレである第２のズレに応じて所定の第２の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第１の面の形成に用いる複数の第１の転写面がそれぞれ配置されている第１の型、及び、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第２の面の位置のズレである第３のズレに応じて所定の第３の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第２の面の形成に用いる複数の第２の転写面がそれぞれ配置されている第２の型を用いて、各前記貫通孔の内側に前記レンズが形成され、前記レンズが形成された複数の前記基板が直接接合により積層され、積層された複数の前記基板が個片化される。
本技術の第２の側面の型は、それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成された複数の基板を直接接合により積層し個片化することにより製造される積層レンズ構造体の製造に用いる前記基板の各前記レンズの一方の面の形成に用いられ、各前記レンズの前記一方の面の形成に用いる複数の転写面が、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの前記一方の面の位置のズレに応じて所定の目標位置からずらした位置に配置されている。
本技術の第２の側面においては、製造プロセスにおいて発生する各レンズの一方の面の位置のズレに応じて所定の目標位置からずらした位置に各レンズの一方の面が形成される。
本技術の第３の側面の積層レンズ構造体の製造方法は、それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成されている基板であるレンズ付き基板どうしの直接接合、並びに、複数のレンズ付き基板の積層基板であるレンズ付き積層基板であって、同じ回数の直接接合により作製されたレンズ付き積層基板どうしの直接接合を組み合わせることにより、所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製する第１の工程と、前記第１の工程で作製された前記レンズ付き積層基板を個片化する第２の工程とを含む。
前記第１の工程において、前記レンズ付き基板と前記貫通孔及び前記レンズが形成されていない基板である仮基板との直接接合、前記レンズ付き積層基板と前記仮基板との直接接合、前記レンズ付き積層基板と前記レンズ付き基板及び前記仮基板を含む積層基板である仮積層基板との直接接合であって、同じ回数の直接接合により作製された前記レンズ付き積層基板と前記仮積層基板との直接接合、並びに、前記仮積層基板からの前記仮基板の剥離をさらに組み合わせることにより、前記所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製させることができる。
前記第１の工程において、第１乃至第３のレンズ付き基板を積層する場合、前記第１のレンズ付き基板と前記第２のレンズ付き基板とを直接接合することにより前記レンズ付き積層基板を作製させ、前記第３のレンズ付き基板と前記仮基板とを直接接合することにより第１の仮積層基板を作製させ、前記レンズ付き積層基板と前記第１の仮積層基板とを直接接合することにより第２の仮積層基板を作製し、前記第２の仮積層基板から前記仮基板を剥離させることができる。
前記第１の工程において、第１乃至第４のレンズ付き基板を積層する場合、前記第１のレンズ付き基板と前記第２のレンズ付き基板とを直接接合することにより第１のレンズ付き積層基板を作製させ、前記第３のレンズ付き基板と前記第４のレンズ付き基板とを直接接合することにより第２のレンズ付き積層基板を作製させ、前記第１のレンズ付き積層基板と前記第２のレンズ付き積層基板とを直接接合させることができる。
前記直接接合を、プラズマ接合とすることができる。
本技術の第３の側面の積層レンズ構造体は、それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成されている基板であるレンズ付き基板どうしの直接接合、並びに、複数のレンズ付き基板の積層基板であるレンズ付き積層基板であって、同じ回数の直接接合により作製されたレンズ付き積層基板どうしの直接接合を組み合わせることにより、所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製する第１の工程と、前記第１の工程で作製された前記レンズ付き積層基板を個片化する第２の工程とを含む工程により製造される。
本技術の第３の側面の電子機器は、それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成されている基板であるレンズ付き基板どうしの直接接合、並びに、複数のレンズ付き基板の積層基板であるレンズ付き積層基板であって、同じ回数の直接接合により作製されたレンズ付き積層基板どうしの直接接合を組み合わせることにより、所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製する第１の工程と、前記第１の工程で作製された前記レンズ付き積層基板を個片化する第２の工程とを含む工程により製造される積層レンズ構造体を備える。
本技術の第３の側面においては、それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成されている基板であるレンズ付き基板どうしの直接接合、並びに、複数のレンズ付き基板の積層基板であるレンズ付き積層基板であって、同じ回数の直接接合により作製されたレンズ付き積層基板どうしの直接接合を組み合わせることにより、所定の層数の前記レンズ付き積層基板が作製され、作製された前記レンズ付き積層基板が個片化される。
本技術の第４の側面の型の製造方法は、他の型の先端の第１の嵌合部に嵌合する第２の嵌合部を第１の基板の所定の複数の位置に形成する第１の工程と、前記他の型の前記第１の嵌合部を各前記第２の嵌合部に嵌合することにより前記他の型の位置合わせを行い、前記他の型を用いて前記第１の基板の前記複数の位置のそれぞれに転写面を形成する第２の工程とを含む。
前記第１の嵌合部及び前記第２の嵌合部のうちの一方がテーパ状の突起部を設け、他方が前記突起部に嵌合する溝部を設けることができる。
前記第１の工程において、前記第１の基板の前記転写面を形成する位置の周囲に前記第２の嵌合部を形成させることができる。
各前記転写面を、第２の基板に形成されている複数の貫通孔の内側にそれぞれ配置されるレンズの一方の面の形成に用いることができる。
本技術の第４の側面においては、他の型の先端の第１の嵌合部に嵌合する第２の嵌合部が第１の基板の所定の複数の位置に形成され、前記他の型の前記第１の嵌合部を各前記第２の嵌合部に嵌合することにより前記他の型の位置合わせが行われ、前記他の型を用いて前記第１の基板の前記複数の位置のそれぞれに転写面が形成される。
本技術の第５の側面の基板は、複数の転写面を形成する位置に、前記転写面の形成に用いる型の先端の第１の嵌合部に嵌合する第２の嵌合部がそれぞれ形成されている。
本技術の第５の側面においては、第１の嵌合部と第２の嵌合部を嵌合することにより、型の位置合わせが行われる。
本技術の第６の側面の型は、基板の所定の複数の位置に転写面を形成するために用いられ、前記基板の前記複数の位置にそれぞれ形成されている第１の嵌合部と嵌合する第２の嵌合部が先端に形成されている
本技術の第６の側面においては、第１の嵌合部と第２の嵌合部を嵌合することにより、型の位置合わせが行われる。
積層レンズ構造体及び電子機器は、独立した部品または装置であっても良いし、他の装置に組み込まれるモジュールであっても良い。
本技術の第１乃至第６の側面によれば、積層レンズ構造体のレンズの位置ズレを小さくすることができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第１の実施の形態を示す図である。 特許文献１に開示された積層レンズ構造体の断面構造図である。 図１のカメラモジュールの積層レンズ構造体の断面構造図である。 レンズ付き基板の直接接合を説明する図である。 図１のカメラモジュールを形成する工程を示す図である。 図１のカメラモジュールを形成する工程を示す図である。 図１のカメラモジュールを形成する別の工程を示す図である。 レンズ付き基板の構成を説明する図である。 本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第２の実施の形態を示す図である。 本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第３の実施の形態を示す図である。 本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第４の実施の形態を示す図である。 本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第５の実施の形態を示す図である。 第４の実施の形態に係るカメラモジュールの詳細構成を説明する図である。 担体基板とレンズ樹脂部の平面図と断面図である。 積層レンズ構造体と絞り板を示す断面図である。 本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第６の実施の形態を示す図である。 本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第７の実施の形態を示す図である。 レンズ付き基板の詳細構成を示す断面図である。 レンズ付き基板の製造方法を説明する図である。 レンズ付き基板の製造方法を説明する図である。 レンズ付き基板の製造方法を説明する図である。 レンズ付き基板の製造方法を説明する図である。 レンズ付き基板の製造方法を説明する図である。 レンズ付き基板の製造方法を説明する図である。 レンズ付き基板の製造方法を説明する図である。 レンズ付き基板の製造方法を説明する図である。 レンズ付き基板の製造方法を説明する図である。 レンズ付き基板の製造方法を説明する図である。 レンズ付き基板の製造方法を説明する図である。 基板状態のレンズ付き基板どうしの接合を説明する図である。 基板状態のレンズ付き基板どうしの接合を説明する図である。 ５枚のレンズ付き基板を基板状態で積層する第１の積層方法を説明する図である。 ５枚のレンズ付き基板を基板状態で積層する第２の積層方法を説明する図である。 本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第８の実施の形態を示す図である。 本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第９の実施の形態を示す図である。 本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第１０の実施の形態を示す図である。 本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第１１の実施の形態を示す図である。 比較構造例１としてのウエハレベル積層構造の断面図である。 比較構造例２としてのレンズアレイ基板の断面図である。 図３９のレンズアレイ基板の製造方法を説明する図である。 比較構造例３としてのレンズアレイ基板の断面図である。 図４１のレンズアレイ基板の製造方法を説明する図である。 比較構造例４としてのレンズアレイ基板の断面図である。 図４３のレンズアレイ基板の製造方法を説明する図である。 比較構造例５としてのレンズアレイ基板の断面図である。 レンズとなる樹脂がもたらす作用を説明する図である。 レンズとなる樹脂がもたらす作用を説明する図である。 比較構造例６としてのレンズアレイ基板を模式的に表した図である。 比較構造例７としての積層レンズ構造体の断面図である。 図４９の積層レンズ構造体がもたらす作用を説明する図である。 比較構造例８としての積層レンズ構造体の断面図である。 図５１の積層レンズ構造体がもたらす作用を説明する図である。 本構造を採用した積層レンズ構造体の断面図である。 図５３の積層レンズ構造体を模式的に表した図である。 本技術を適用した積層レンズ構造体の断面の模式図である。 基板状態の各レンズ付き基板のレンズ樹脂部の中心の設計値の例を示す図である。 レンズの位置ズレの原因について説明するための図である。 レンズの位置ズレの原因について説明するための図である。 レンズの位置ズレの原因について説明するための図である。 レンズの位置ズレの原因について説明するための図である。 レンズの位置ズレの原因について説明するための図である。 レンズの位置ズレの原因について説明するための図である。 レンズの位置ズレの原因について説明するための図である。 レンズの位置ズレの原因について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第１の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第１の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第１の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第１の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第１の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第１の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第２の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第２の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第２の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第２の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第２の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第２の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第２の対策方法について説明するための図である。 レンズの位置ズレの第２の対策方法について説明するための図である。 マスタピンの位置合わせ方法の一例を説明するための図である。 マスタピンの位置合わせ方法の一例を説明するための図である。 本技術を適用したマスタピンの位置合わせ方法を説明するための図である。 本技術を適用したマスタピンの位置合わせ方法を説明するための図である。 マスタピンと基板の嵌合部の第１の変形例を示す図である。 マスタピンと基板の嵌合部の第２の変形例を示す図である。 マスタピンと基板の嵌合部の第３の変形例を示す図である。 マスタピンと基板の嵌合部の第４の変形例を示す図である。 マスタピンからレプリカを製造する方法を説明するための図である。 レプリカからマスタウエハを製造する方法を説明するための図である。 マスタウエハからレプリカを製造する方法を説明するための図である。 レプリカからレプリカを製造する方法を説明するための図である。 レプリカからマスタウエハを製造する方法を説明するための図である。 マスタウエハからレプリカを製造する方法を説明するための図である。 本技術を適用した電子機器としての撮像装置の構成例を示すブロック図である。 イメージセンサの使用例を説明する図である。
以下、本技術を実施するための形態（以下、実施の形態という）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．カメラモジュールの第１の実施の形態
２．カメラモジュールの第２の実施の形態
３．カメラモジュールの第３の実施の形態
４．カメラモジュールの第４の実施の形態
５．カメラモジュールの第５の実施の形態
６．第４の実施の形態のカメラモジュールの詳細構成
７．カメラモジュールの第６の実施の形態
８．カメラモジュールの第７の実施の形態
９．レンズ付き基板の詳細構成
１０．レンズ付き基板の製造方法
１１．レンズ付き基板どうしの接合
１２．カメラモジュールの第８及び第９の実施の形態
１３．カメラモジュールの第１０の実施の形態
１４．カメラモジュールの第１１の実施の形態
１５．他の構造と比較した本構造の効果
１６．各種の変形例
１７．電子機器への適用例
１８．イメージセンサの使用例
＜１．カメラモジュールの第１の実施の形態＞
図１は、本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第１の実施の形態を示す図である。
図１のAは、カメラモジュール１の第１の実施の形態としてのカメラモジュール１Aの構成を示す模式図である。図１のBは、カメラモジュール１Aの概略断面図である。
カメラモジュール１Aは、積層レンズ構造体１１と受光素子１２とを備える。積層レンズ構造体１１は、縦横それぞれ５個ずつ、合計２５個の光学ユニット１３を備える。光学ユニット１３は、１本の光軸方向に複数枚のレンズ２１を含んで構成される。カメラモジュール１Aは、光学ユニット１３を複数個備えた複眼カメラモジュールである。
カメラモジュール１Aが備える複数個の光学ユニット１３の光軸は、図１のBに示されるように、モジュールの外側に向かって広がるように配置され、これにより広角の画像の撮影が可能とされている。
なお、図１のBでは、簡単のため、積層レンズ構造体１１はレンズ２１を３層だけ積層した構造になっているが、より多くのレンズ２１を積層して良いことは言うまでもない。
図１のカメラモジュール１Aは、複数個の光学ユニット１３を介して撮影した複数枚の画像をつなぎ合わせて、１枚の広角画像を作り出すことができる。複数枚の画像をつなぎ合わせるため、各画像を撮影する各光学ユニット１３の形成および配置には、高い精度が要求される。また、特に広角側の光学ユニット１３は、レンズ２１への光の入射角度が小さいため、光学ユニット１３の内での各レンズ２１の位置関係と配置にも、高い精度が要求される。
図２は、特許文献１が開示する、樹脂による固着技術を用いた積層レンズ構造体の断面構造図である。
図２に示される積層レンズ構造体５００においては、レンズ５１１を備えた基板５１２どうしを固着する手段として、樹脂５１３が用いられている。樹脂５１３は、ＵＶ硬化性などのエネルギー硬化性樹脂である。
基板５１２どうしを貼り合わせる前に、基板５１２表面全面に樹脂５１３の層が形成される。その後、基板５１２どうしが貼り合わされ、さらに、樹脂５１３が硬化される。これにより、貼り合わせた基板５１２どうしが固着される。
しかし、樹脂５１３を硬化させた際に、樹脂５１３は硬化収縮する。図２に示される構造の場合、基板５１２全体に樹脂５１３の層を形成した後、樹脂５１３を硬化させるため、樹脂５１３の変位量が大きくなってしまう。
また、基板５１２どうしを貼り合わせて形成した積層レンズ構造体５００を個片化し、撮像素子を組み合わせてカメラモジュールを形成した後も、カメラモジュールに備わる積層レンズ構造体５００は、図２に示されるように、レンズ５１１を備えた基板５１２間全体に、樹脂５１３が存在している。このため、カメラモジュールをカメラの筐体内に搭載し、実使用した際に、機器の発熱による温度上昇により、積層レンズ構造体５００の基板間の樹脂が熱膨張する懸念がある。
図３は、図１のカメラモジュール１Aの積層レンズ構造体１１のみを示した断面構造図である。
カメラモジュール１Aの積層レンズ構造体１１も、レンズ２１を備えたレンズ付き基板４１を複数枚積層して形成されている。
カメラモジュール１Aの積層レンズ構造体１１では、レンズ２１を備えたレンズ付き基板４１どうしを固定する手段として、図２の積層レンズ構造体５００やその他の先行技術文献に示されるものとは全く異なる固定手段が用いられている。
すなわち、積層される２枚のレンズ付き基板４１は、一方の基板表面に形成した酸化物や窒化物による表面層と、他方の基板表面に形成した酸化物や窒化物による表面層と、の間の共有結合によって、直接接合される。具体例として、図４に示されるように、積層する２枚のレンズ付き基板４１それぞれの表面に、表面層としてシリコン酸化膜もしくはシリコン窒化膜が形成され、これに水酸基を結合させた後、２枚のレンズ付き基板４１どうしが貼り合わされ、昇温されて脱水縮合される。その結果、２枚のレンズ付き基板４１の表面層の間で、シリコン−酸素共有結合が形成される。これにより２枚のレンズ付き基板４１が直接接合される。なお、縮合の結果、２枚の表面層に含まれる元素同士が直接共有結合を形成することも起こり得る。
本明細書では、このように、２枚のレンズ付き基板４１の間に配置した無機物の層を介して２枚のレンズ付き基板４１を固定すること、あるいは、２枚のレンズ付き基板４１の表面にそれぞれ配置した無機物の層どうしを化学結合させることで２枚のレンズ付き基板４１を固定すること、あるいは、２枚のレンズ付き基板４１の表面にそれぞれ配置した無機物の層の間に脱水縮合による結合を形成することで２枚のレンズ付き基板４１を固定すること、あるいは、２枚のレンズ付き基板４１の表面にそれぞれ配置した無機物の層の間に、酸素を介した共有結合あるいは互いの無機物の層に含まれる元素どうしの共有結合を形成することで２枚のレンズ付き基板４１を固定すること、あるいは、２枚のレンズ付き基板４１の表面にそれぞれ配置したシリコン酸化物層もしくはシリコン窒化物層の間に、シリコン―酸素共有結合あるいはシリコン―シリコン共有結合を形成することで２枚のレンズ付き基板４１を固定すること、を直接接合と呼ぶ。
この貼り合わせと昇温による脱水縮合を行うため、本実施の形態では、半導体装置やフラットディスプレイ装置の製造分野で使用される基板を用いて、基板状態でレンズが形成され、基板状態で貼り合わせおよび昇温による脱水縮合が行われ、基板状態で共有結合による接合が行われる。２枚のレンズ付き基板４１の表面に形成した無機物の層の間を、共有結合によって接合させた構造は、特許文献１が開示する図２で説明した技術を用いた場合に懸念される、基板全体に渡る樹脂５１３の硬化収縮による変形や、実使用時の樹脂５１３の熱膨張による変形を抑える、という作用または効果をもたらす。
図５及び図６は、積層レンズ構造体１１と受光素子１２を組み合わせた図１のカメラモジュール１Aを形成する工程を示す図である。
まず、図５に示されるように、各レンズ２１（不図示）が平面方向に複数形成されたレンズ付き基板４１Wが複数枚用意され、これらが積層される。これにより、基板状態のレンズ付き基板４１Wが複数枚積層された、基板状態の積層レンズ構造体１１Wが得られる。
次に、図６に示されるように、受光素子１２が平面方向に複数形成された基板状態のセンサ基板４３Wが、図５に示した基板状態の積層レンズ構造体１１Wとは別に作製され、用意される。
そして、基板状態のセンサ基板４３Wと、基板状態の積層レンズ構造体１１Wが、積層され、貼り合わせた基板のモジュール毎に外部端子を着けることで、基板状態のカメラモジュール４４Wが得られる。
最後に、基板状態のカメラモジュール４４Wが、モジュール単位またはチップ単位に個片化される。個片化されたカメラモジュール４４が、別途用意された筐体（不図示）に封入されることで、最終的なカメラモジュール４４が得られる。
なお、本明細書及び図面においては、例えば、レンズ付き基板４１Wのように、符号に“W”が付加された部品は、それが基板状態（ウエハ状態）であることを表し、レンズ付き基板４１のように“W”が付されていないものは、モジュール単位またはチップ単位に個片化された状態であることを表す。その他、センサ基板４３W、カメラモジュール４４Wなどについても同様である。
図７は、積層レンズ構造体１１と受光素子１２を組み合わせた図１のカメラモジュール１Aを形成する別の工程を示す図である。
まず、上述した工程と同様に、基板状態のレンズ付き基板４１Wが複数枚積層された、基板状態の積層レンズ構造体１１Wが製造される。
次に、基板状態の積層レンズ構造体１１Wが、個片化される。
また、基板状態の積層レンズ構造体１１Wとは別に、基板状態のセンサ基板４３Wが作製され、用意される。
そして、基板状態のセンサ基板４３Wの各受光素子１２の上に、個片化された積層レンズ構造体１１が１個ずつマウントされる。
最後に、個片化された積層レンズ構造体１１がマウントされた、基板状態のセンサ基板４３Wがモジュール単位またはチップ単位に個片化される。積層レンズ構造体１１がマウントされ、個片化されたセンサ基板４３が、別途用意された筐体（不図示）に封入され、さらに外部端子が着けられることで、最終的なカメラモジュール４４が得られる。
さらに、積層レンズ構造体１１と受光素子１２を組み合わせた図１のカメラモジュール１Aを形成する別の工程の例として、図７に示した基板状態のセンサ基板４３Wを個片化し、その結果得られた個々の受光素子１２へ、個片化後の積層レンズ構造体１１をそれぞれマウントして、個片化されたカメラモジュール４４を得ても良い。
図８は、カメラモジュール１Aにおけるレンズ付き基板４１の構成を説明する図である。
図８のAは、図１のAと同様の、カメラモジュール１Aの構成を示す模式図である。
図８のBは、図１のBと同様の、カメラモジュール１Aの概略断面図である。
カメラモジュール１Aは、図８のBに示されるように、複数枚のレンズ２１を組み合わせて形成し、１本の光軸を備えた光学ユニット１３を、複数個備えた複眼カメラモジュールである。積層レンズ構造体１１は、縦横それぞれ５個ずつ、合計２５個の光学ユニット１３を備える。
カメラモジュール１Aでは、複数個の光学ユニット１３の光軸が、モジュールの外側に向かって広がるように配置され、これにより、広角の画像の撮影が可能とされている。図８のBでは、簡単のため、積層レンズ構造体１１は、レンズ付き基板４１を３層だけ積層した構造になっているが、より多くのレンズ付き基板４１を積層して良いことは言うまでもない。
図８のC乃至Eは、積層レンズ構造体１１を構成する３層のレンズ付き基板４１それぞれの平面形状を示す図である。
図８のCは、３層のうちの最上層のレンズ付き基板４１の平面図であり、図８のDは、中層のレンズ付き基板４１の平面図であり、図８のDは、最下層のレンズ付き基板４１の平面図である。カメラモジュール１は、複眼広角カメラモジュールであるため、上層になるに従って、レンズ２１の径が大きくなると共に、レンズ間のピッチが広がっている。
図８のF乃至Hは、図８のC乃至Eに示したレンズ付き基板４１を得るための、基板状態のレンズ付き基板４１Wの平面図である。
図８のFに示されるレンズ付き基板４１Wは、図８のCのレンズ付き基板４１に対応する基板状態を示し、図８のGに示されるレンズ付き基板４１Wは、図８のDのレンズ付き基板４１に対応する基板状態を示し、図８のHに示されるレンズ付き基板４１Wは、図８のEのレンズ付き基板４１に対応する基板状態を示している。
図８のF乃至Hに示される基板状態のレンズ付き基板４１Wは、図８のAに示したカメラモジュール１Aを、基板１枚につき８個得られる構成とされている。
図８のF乃至Hの各レンズ付き基板４１Wの間で、モジュール単位のレンズ付き基板４１内のレンズ間のピッチは、上層のレンズ付き基板４１Wと下層のレンズ付き基板４１Wとで異なる一方、各レンズ付き基板４１Wにおいて、モジュール単位のレンズ付き基板４１を配置するピッチは、上層のレンズ付き基板４１Wから下層のレンズ付き基板４１Wまで、一定となっていることがわかる。
＜２．カメラモジュールの第２の実施の形態＞
図９は、本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第２の実施の形態を示す図である。
図９のAは、カメラモジュール１の第２の実施の形態としてのカメラモジュール１Bの外観を示す模式図である。図９のBは、カメラモジュール１Bの概略断面図である。
カメラモジュール１Bは、２個の光学ユニット１３を備える。２個の光学ユニット１３は、積層レンズ構造体１１の最上層に、絞り板５１を備える。絞り板５１には、開口部５２が設けられている。
カメラモジュール１Bは２個の光学ユニット１３を備えるが、これら２つの光学ユニット１３の光学パラメータは異なる。すなわち、カメラモジュール１Bは、光学性能が異なる２種類の光学ユニット１３を備える。２種類の光学ユニット１３は、例えば、近景を撮影するための焦点距離が短い光学ユニット１３と、遠景を撮影するために焦点距離が長い光学ユニット１３とすることができる。
カメラモジュール１Bでは、２つの光学ユニット１３の光学パラメータが異なるため、例えば、図９のBに示されように、２つの光学ユニット１３のレンズ２１の枚数が異なる。また、２つの光学ユニット１３が備える積層レンズ構造体１１の同じ層のレンズ２１において、径、厚さ、表面形状、体積、または、隣接するレンズとの距離、のいずれかが異なる構成が可能となっている。このため、カメラモジュール１Bにおけるレンズ２１の平面形状は、例えば、図９のCに示されるように、２つの光学ユニット１３が同じ径のレンズ２１を備えていても良いし、図９のDに示すように、 異なる形状のレンズ２１を備えていても良いし、図９のEに示すように、一方がレンズ２１を備えない空洞２１Xとなった構造でも良い。
図９のF乃至Hは、図９のC乃至Eに示したレンズ付き基板４１を得るための、基板状態のレンズ付き基板４１Wの平面図である。
図９のFに示されるレンズ付き基板４１Wは、図９のCのレンズ付き基板４１に対応する基板状態を示し、図９のGに示されるレンズ付き基板４１Wは、図９のDのレンズ付き基板４１に対応する基板状態を示し、図９のHに示されるレンズ付き基板４１Wは、図９のEのレンズ付き基板４１に対応する基板状態を示している。
図９のF乃至Hに示される基板状態のレンズ付き基板４１Wは、図９のAに示したカメラモジュール１Bを、基板１枚につき１６個得られる構成とされている。
図９のF乃至Hに示されるように、カメラモジュール１Bを形成するために、基板状態のレンズ付き基板４１Wの基板全面に同じ形状のレンズを形成することや、異なる形状のレンズを形成することや、レンズを形成したり形成しなかったりすることが可能である。
＜３．カメラモジュールの第３の実施の形態＞
図１０は、本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第３の実施の形態を示す図である。
図１０のAは、カメラモジュール１の第３の実施の形態としてのカメラモジュール１Cの外観を示す模式図である。図１０のBは、カメラモジュール１Cの概略断面図である。
カメラモジュール１Cは、光の入射面上に、縦横２個ずつ、合計４個の光学ユニット１３を備える。４個の光学ユニット１３どうしでは、レンズ２１の形状は同じになっている。
４個の光学ユニット１３は、積層レンズ構造体１１の最上層に、絞り板５１を備えるが、その絞り板５１の開口部５２の大きさが、４個の光学ユニット１３の間で異なる。これにより、カメラモジュール１Cは、例えば、以下のようなカメラモジュール１Cを実現することができる。すなわち、例えば防犯用の監視カメラにおいて、昼間のカラー画像監視用に、ＲＧＢ３種類のカラーフィルタを備えてＲＧＢ３種の光を受光する受光画素と、夜間の白黒画像監視用に、ＲＧＢ用のカラーフィルタを備えない受光画素と、を備えた受光素子１２を用いたカメラモジュール１Cにおいて、照度が低い夜間の白黒画像を撮影するための画素だけ絞りの開口の大きさを大きくすることが可能となる。このため、１個のカメラモジュール１Cにおけるレンズ２１の平面形状は、例えば図１０のCに示されるように、４つの光学ユニット１３が備えるレンズ２１の径は同じであって、かつ、図１０のDに示されるように、絞り板５１の開口部５２の大きさは、光学ユニット１３によっては異なる。
図１０のEは、図１０のCに示したレンズ付き基板４１を得るための、基板状態のレンズ付き基板４１Wの平面図である。図１０のFは、図１０のDに示した絞り板５１を得るための、基板状態での絞り板５１Wを示す平面図である。
図１０のEの基板状態のレンズ付き基板４１W、及び、図１０のFの基板状態の絞り板５１Wでは、図１０のAに示したカメラモジュール１Cを、基板１枚につき８個得られる構成とされている。
図１０のFに示されるように、基板状態での絞り板５１Wでは、カメラモジュール１Cを形成するために、カメラモジュール１Cが備える光学ユニット１３毎に、異なる開口部５２の大きさを設定することができる。
＜４．カメラモジュールの第４の実施の形態＞
図１１は、本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第４の実施の形態を示す図である。
図１１のAは、カメラモジュール１の第４の実施の形態としてのカメラモジュール１Dの外観を示す模式図である。図１１のBは、カメラモジュール１Dの概略断面図である。
カメラモジュール１Dは、カメラモジュール１Cと同様に、光の入射面上に、縦横２個ずつ、合計４個の光学ユニット１３を備える。４個の光学ユニット１３どうしでは、レンズ２１の形状と絞り板５１の開口部５２の大きさは同じになっている。
カメラモジュール１Dは、光の入射面の縦方向と横方向のそれぞれについて２個ずつ配置した光学ユニット１３に備わる光軸が、同じ方向に延びている。図１１のBに示される１点鎖線は、光学ユニット１３それぞれの光軸を表している。この様な構造のカメラモジュール１Dは、超解像技術を利用して、１個の光学ユニット１３で撮影するよりも、解像度が高い画像を撮影することに適している。
カメラモジュール１Dでは、縦方向と横方向のそれぞれについて、光軸が同じ方向を向きながら、異なる位置に配置された複数個の受光素子１２で画像を撮影することにより、あるいは１個の受光素子１２の中の異なる領域の受光画素で画像を撮影することにより、光軸が同じ方向を向きながら、必ずしも同一ではない複数枚の画像を得ることができる。これら同一ではない複数枚の画像が持っている場所毎の画像データを合わせることで、解像度が高い画像を得ることができる。このため、１個カメラモジュール１Dにおけるレンズ２１の平面形状は、図１１のCに示されるように、４つの光学ユニット１３で同じになっていることが望ましい。
図１１のDは、図１１のCに示したレンズ付き基板４１を得るための、基板状態のレンズ付き基板４１Wの平面図である。基板状態のレンズ付き基板４１Wは、図１１のAに示したカメラモジュール１Dを、基板１枚につき８個得られる構成とされている。
図１１のDに示されるように、基板状態のレンズ付き基板４１Wでは、カメラモジュール１Dを形成するために、カメラモジュール１Dが複数個のレンズ２１を備え、この１個のモジュール用のレンズ群が、基板上に一定のピッチで複数個配置されている。
＜５．カメラモジュールの第５の実施の形態＞
図１２は、本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第５の実施の形態を示す図である。
図１２のAは、カメラモジュール１の第５の実施の形態としてのカメラモジュール１Eの外観を示す模式図である。図１２のBは、カメラモジュール１Eの概略断面図である。
カメラモジュール１Eは、１本の光軸を有する光学ユニット１３をカメラモジュール１E内に１個備える、単眼のカメラモジュールである。
図１２のCは、カメラモジュール１Eにおけるレンズ２１の平面形状を示すレンズ付き基板４１の平面図である。カメラモジュール１Eは、１個の光学ユニット１３を備える。
図１２のDは、図１２のCに示したレンズ付き基板４１を得るための、基板状態のレンズ付き基板４１Wの平面図である。基板状態のレンズ付き基板４１Wは、図１２のAに示したカメラモジュール１Eを、基板１枚につき３２個得られる構成とされている。
図１２のDに示されるように、基板状態のレンズ付き基板４１Wでは、カメラモジュール１E用のレンズ２１が、基板上に一定のピッチで複数個配置されている。
＜６．第４の実施の形態のカメラモジュールの詳細構成＞
次に、図１３を参照して、図１１に示した第４の実施の形態に係るカメラモジュール１Dの詳細構成について説明する。
図１３は、図１１のBに示したカメラモジュール１Dの断面図である。
カメラモジュール１Dは、複数のレンズ付き基板４１ａ乃至４１ｅが積層された積層レンズ構造体１１と、受光素子１２を含んで構成される。積層レンズ構造体１１は、 複数個の光学ユニット１３を備える。１点鎖線８４は、それぞれの光学ユニット１３の光軸を表す。受光素子１２は、積層レンズ構造体１１の下側に配置されている。カメラモジュール１Dにおいて、上方からカメラモジュール１D内へと入射した光は、積層レンズ構造体１１を透過し、積層レンズ構造体１１の下側に配置された受光素子１２で受光される。
積層レンズ構造体１１は、積層された５枚のレンズ付き基板４１ａ乃至４１ｅを備える。５枚のレンズ付き基板４１ａ乃至４１ｅを特に区別しない場合には、単に、レンズ付き基板４１と記述して説明する。
積層レンズ構造体１１を構成する各レンズ付き基板４１の貫通孔８３の断面形状は、下側(受光素子１２を配置する側)に向かって開口幅が小さくなる、いわゆる下すぼみの形状となっている
積層レンズ構造体１１の上には、絞り板５１が配置されている。絞り板５１は、例えば、光吸収性もしくは遮光性を有する材料で形成された層を備える。絞り板５１には、開口部５２が設けられている。
受光素子１２は、例えば、表面照射型または裏面照射型のCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサで構成される。受光素子１２の積層レンズ構造体１１側となる上側の面には、オンチップレンズ７１が形成されており、受光素子１２の下側の面には、信号を入出力する外部端子７２が形成されている。
積層レンズ構造体１１、受光素子１２、絞り板５１などは、レンズバレル７４に収納されている。
受光素子１２の上側には、構造材７３が配置されている。その構造材７３を介して、積層レンズ構造体１１と受光素子１２とが固定されている。構造材７３は、例えばエポキシ系の樹脂である。
本実施の形態では、積層レンズ構造体１１は、積層された５枚のレンズ付き基板４１ａ乃至４１ｅを備えるが、レンズ付き基板４１の積層枚数は２枚以上であれば特に限定されない。
積層レンズ構造体１１を構成するそれぞれのレンズ付き基板４１は、担体基板８１にレンズ樹脂部８２が追加された構成である。担体基板８１は貫通孔８３を有し、貫通孔８３の内側に、レンズ樹脂部８２が形成されている。レンズ樹脂部８２は、上述したレンズ２１を含み、担体基板８１まで延在してレンズ２１を担持する部位も併せて、レンズ２１を構成する材料によって一体となった部分を表す。
なお、レンズ付き基板４１ａ乃至４１ｅそれぞれの担体基板８１、レンズ樹脂部８２、または、貫通孔８３を区別する場合には、図１３に示されるように、レンズ付き基板４１ａ乃至４１ｅに対応して、担体基板８１ａ乃至８１ｅ、レンズ樹脂部８２ａ乃至８２ｅ、または、貫通孔８３ａ乃至８３ｅのように記述して説明する。
＜レンズ樹脂部の詳細説明＞
次に、レンズ付き基板４１ａのレンズ樹脂部８２ａを例に、レンズ樹脂部８２の形状について説明する。
図１４は、レンズ付き基板４１ａを構成する担体基板８１ａとレンズ樹脂部８２ａの平面図と断面図である。
図１４に示される担体基板８１ａとレンズ樹脂部８２ａの断面図は、平面図に示されているB‐B’線とC‐C’線の断面図である。
レンズ樹脂部８２ａは、レンズ２１を構成する材料によって一体となって形成した部位であり、レンズ部９１と担持部９２を備える。上述した説明において、レンズ２１とは、レンズ部９１またはレンズ樹脂部８２ａ全体に相当する。
レンズ部９１は、レンズとしての性能を有する部位、言い換えれば、「光を屈折させて集束もしくは発散させる部位」、あるいは、「凸面や凹面や非球面などの曲面を備えた部位、もしくはフレネルレンズや回折格子を利用したレンズで用いる複数個の多角形を連続して配置した部位」である。
担持部９２は、レンズ部９１から担体基板８１ａまで延在してレンズ部９１を担持する部位である。担持部９２は、腕部１０１と脚部１０２で構成され、レンズ部９１の外周に位置する。
腕部１０１は、レンズ部９１の外側に、レンズ部９１に接して配置し、レンズ部９１から外側方向へ一定の膜厚で延在する部位である。脚部１０２は、担持部９２のなかで腕部１０１以外の部分で、かつ貫通孔８３ａの側壁に接する部分を含む部位である。脚部１０２は、腕部１０１よりも樹脂の膜厚が厚いことが好ましい。
担体基板８１ａに形成された貫通孔８３ａの平面形状は円形であり、その断面形状は当然直径の方向によらず同じである。レンズ形成時に上型と下型の形によって決まる形状であるレンズ樹脂部８２ａの形状も、その断面形状が直径の方向によらず同じとなるように形成されている。
図１５は、図１３のカメラモジュール１Dの一部である積層レンズ構造体１１と絞り板５１を示す断面図である。
カメラモジュール１Dでは、モジュールに入射される光が絞り板５１で絞られた後、積層レンズ構造体１１の内部で広げられて、積層レンズ構造体１１の下方に配置された受光素子１２（図１５では不図示）へと入射される。すなわち、積層レンズ構造体１１全体について概観すると、モジュールに入射された光は、絞り板５１の開口部５２から下側に向かって、ほぼ末広がりに広がって進行する。このため、積層レンズ構造体１１に備わるレンズ樹脂部８２の大きさの一例として、図１５の積層レンズ構造体１１においては、絞り板５１の直下に配置されたレンズ付き基板４１ａに備わるレンズ樹脂部８２ａが最も小さく、積層レンズ構造体１１の最下層に配置されたレンズ付き基板４１ｅに備わるレンズ樹脂部８２ｅが最も大きくなっている。
仮にレンズ付き基板４１のレンズ樹脂部８２の厚さを一定にした場合、大きさが小さなレンズよりも大きなレンズを作る方が難しい。それは例えば、レンズを製造する際にレンズに加わる荷重によってレンズが変形しやすい、大きさが大きいゆえに強度を保つのが難しい、との理由による。このため、大きさが大きなレンズは、大きさが小さなレンズよりも、厚さを厚くすることが好ましい。このため、図１５の積層レンズ構造体１１においては、レンズ樹脂部８２の厚さは、最下層に配置したレンズ付き基板４１ｅに備わるレンズ樹脂部８２ｅが最も厚くなっている。
図１５の積層レンズ構造体１１は、レンズ設計の自由度を高めるために、さらに以下の特徴の少なくとも一つを備える。
（１） 担体基板８１の厚さが、積層レンズ構造体１１を構成する少なくとも複数枚のレンズ付き基板４１の間で異なる。例えば、担体基板８１の厚さが、下層のレンズ付き基板４１の方が厚い。
（２） レンズ付き基板４１に備わる貫通孔８３の開口幅が、積層レンズ構造体１１を構成する少なくとも複数枚のレンズ付き基板４１の間で異なる。例えば、貫通孔８３の開口幅が、下層のレンズ付き基板４１の方が大きい。
（３） レンズ付き基板４１に備わるレンズ部９１の直径が、積層レンズ構造体１１を構成する少なくとも複数枚のレンズ付き基板４１の間で異なる。例えば、レンズ部９１の直径が、下層のレンズ付き基板４１のレンズ部９１の方が大きい。
（４） レンズ付き基板４１に備わるレンズ部９１の厚さが、積層レンズ構造体１１を構成する少なくとも複数枚のレンズ付き基板４１の間で異なる。例えば、レンズ部９１の厚さが、下層のレンズ付き基板４１のレンズ部９１の方が厚い。
（５） レンズ付き基板４１に備わるレンズ間の距離が、積層レンズ構造体１１を構成する少なくとも複数枚のレンズ付き基板４１の間で異なる。
（６） レンズ付き基板４１に備わるレンズ樹脂部８２の体積が、積層レンズ構造体１１を構成する少なくとも複数枚のレンズ付き基板４１の間で、異なる。例えば、レンズ樹脂部８２の体積が、下層のレンズ付き基板４１のレンズ樹脂部８２の方が大きい。
（７） レンズ付き基板４１に備わるレンズ樹脂部８２の材料が、積層レンズ構造体１１を構成する少なくとも複数枚のレンズ付き基板４１の間で異なる。
一般的に、カメラモジュールに入射される入射光は、垂直入射光と射入射光とを併せて含んでいる。射入射光の多くは絞り板５１に当たり、そこで吸収もしくはカメラモジュール１Dの外側へ反射される。絞り板５１によって絞りきれなかった射入射光は、その入射角度によっては貫通孔８３の側壁に当たってしまい、そこで反射される可能性がある。
射入射光の反射光が進行する方向は、図１３において示される、射入射光８５の入射角度と、貫通孔８３の側壁の角度とによって決まる。貫通孔８３の開口幅が、入射側から受光素子１２側へ向かって大きくなる、いわゆる、末広がりの形状の場合、絞り板５１によって絞りきれなかった特定の入射角度の射入射光８５が、貫通孔８３の側壁に当たってしまった際には、それが受光素子１２方向へと反射されてしまい、これが迷光あるいはノイズ光となる可能性がある。
しかしながら、図１３に示した積層レンズ構造体１１においては、図１５に示されるように、貫通孔８３は、下側(受光素子１２を配置する側)に向かって開口幅が小さくなる、いわゆる下すぼみの形状となっている。この形状の場合、貫通孔８３の側壁に当たった射入射光８５は、下側方向いわゆる受光素子１２の方向ではなく、上側方向、いわゆる入射側方向へと反射される。これにより、迷光あるいはノイズ光の発生を抑えるという作用または効果が得られる。
レンズ付き基板４１の貫通孔８３は、その側壁に当たって反射される光を低減するために、光吸収性の材料を側壁に配置するとなお良い。
一例として、カメラモジュール１Dをカメラとして使用する際に受光したい波長の光（例えば可視光）を、第１の光とし、その第１の光とは波長が異なる光（例えばＵＶ光）を、第２の光とした場合、第２の光（ＵＶ光）によって硬化する樹脂に、第１の光（可視光）の吸収材料としてカーボン粒子を分散させたものを、担体基板８１の表面に塗布または噴射し、貫通孔８３の側壁部の樹脂のみに第２の光（ＵＶ光）を照射して硬化させ、これ以外の領域の樹脂を除去することで、貫通孔８３の側壁に、第１の光（可視光）に対する光吸収性を有する材料の層を形成して良い。
図１５に示した積層レンズ構造体１１は、積層した複数枚のレンズ付き基板４１の一番上に、絞り板５１を配置した構造の例である。絞り板５１は、積層した複数枚のレンズ付き基板４１の一番上ではなく、中間のレンズ付き基板４１のどこかに挿入して配置しても良い。
さらに別の例として、板状の絞り板５１をレンズ付き基板４１と別に備えるのではなく、レンズ付き基板４１の表面に、光吸収性を有する材料の層を形成して、これを絞りとして機能させても良い。例えば、上記第２の光（ＵＶ光）によって硬化する樹脂に、上記第１の光（可視光）の吸収材料としてカーボン粒子を分散させたものを、レンズ付き基板４１の表面に塗布または噴射し、絞りとして機能させる際に光を透過させたい領域を除いて、それ以外の領域の樹脂へ第２の光（ＵＶ光）を照射して、上記樹脂を硬化させて残し、硬化させなかった領域、すなわち絞りとして機能させる際に光を透過させたい領域、の樹脂を除去することで、レンズ付き基板４１の表面に絞りを形成しても良い。
なお、上記表面に絞りを形成するレンズ付き基板４１は、積層レンズ構造体１１の最上層に配置されたレンズ付き基板４１であって良いし、あるいは、積層レンズ構造体１１の内層となるレンズ付き基板４１であっても良い。
図１５に示した積層レンズ構造体１１は、レンズ付き基板４１を積層した構造を備える。
別の実施形態として、積層レンズ構造体１１は、レンズ付き基板４１を複数枚と、レンズ樹脂部８２を備えない担体基板８１を少なくも１枚、併せて備えた構造であっても良い。この構造において、レンズ樹脂部８２を備えない担体基板８１は、積層レンズ構造体１１の最下層もしくは最上層に配置しても良いし、積層レンズ構造体１１における内側の層として配置しても良い。この構造は、例えば、積層レンズ構造体１１が備える複数枚のレンズ間の距離や、積層レンズ構造体１１の最下層のレンズ樹脂部８２と積層レンズ構造体１１の下側に配置される受光素子１２との距離を、任意に設定し得る、と言う作用または効果をもたらす。
あるいはまた、この構造は、レンズ樹脂部８２を備えない担体基板８１の開口幅を適切に設定し、かつ、開口部を除いた領域に光吸収性を有する材料を配置することによって、これを絞り板として機能させ得る、と言う作用または効果をもたらす。
＜７．カメラモジュールの第６の実施の形態＞
図１６は、本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第６の実施の形態を示す図である。
図１６において、図１３に示した第４の実施の形態と対応する部分については同一の符号を付してあり、図１３のカメラモジュール１Dと異なる部分に注目して説明する。
図１６に示されるカメラモジュール１Fにおいても、図１３に示したカメラモジュール１Dと同様に、入射した光が、絞り板５１で絞られた後、積層レンズ構造体１１の内部で広がり、積層レンズ構造体１１の下方に配置された受光素子１２へと入射される。すなわち、積層レンズ構造体１１全体について概観すると、光は、絞り板５１の開口部５２から下側に向かって、末広がりに広がって進行する。
図１６のカメラモジュール１Fは、積層レンズ構造体１１を構成する各レンズ付き基板４１の貫通孔８３の断面形状が、下側(受光素子１２を配置する側)に向かって開口幅が大きくなる、いわゆる末広がりの形状となっている点が、図１３に示したカメラモジュール１Dと異なる。
カメラモジュール１Fの積層レンズ構造体１１は、入射した光が、絞り板５１の開口部５２から下側に向かって末広がりに広がって進行する構造であるため、貫通孔８３の開口幅が下側向かって大きくなる末広がり形状は、貫通孔８３の開口幅が下側に向かって小さくなる下すぼみ形状よりも、例えば、担体基板８１が光路の邪魔になりにくい。これにより、レンズ設計の自由度が高いという作用をもたらす。
また、担持部９２を含めたレンズ樹脂部８２の基板平面方向の断面積は、貫通孔８３の開口幅が下側に向かって小さくなる下すぼみ形状の場合、レンズ樹脂部８２の下面においては、レンズ２１に入射した光線を透過させるために特定の大きさとなり、かつ、レンズ樹脂部８２の下面から上面に向かって、その断面積が大きくなって行く。
これに対して、貫通孔８３の開口幅が下側向かって大きくなる末広がり形状の場合、レンズ樹脂部８２の下面における断面積は、下すぼみ形状の場合と概ね同じとなるが、レンズ樹脂部８２の下面から上面に向かって、その断面積が小さくなって行く。
これにより、貫通孔８３の開口幅が下側に向かって大きくなる構造は、担持部９２を含めたレンズ樹脂部８２の大きさを、小さく抑えることができるという作用または効果をもたらす。また、これにより、先に述べたレンズが大きい場合に生じるレンズ形成の難しさを、低減できるという作用または効果をもたらす。
＜８．カメラモジュールの第７の実施の形態＞
図１７は、本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第７の実施の形態を示す図である。
図１７においても、図１３と対応する部分については同一の符号を付してあり、図１３に示したカメラモジュール１Dと異なる部分に注目して説明する。
図１７のカメラモジュール１Gは、やはり、積層レンズ構造体１１を構成する各レンズ付き基板４１のレンズ樹脂部８２と貫通孔８３の形状が、図１３に示したカメラモジュール１Dと異なる。
カメラモジュール１Gの積層レンズ構造体１１は、貫通孔８３の形状が、下側(受光素子１２を配置する側)に向かって開口幅が小さくなる、いわゆる下すぼみの形状となったレンズ付き基板４１と、貫通孔８３の形状が、下側に向かって開口幅が大きくなる、いわゆる末広がりの形状となったレンズ付き基板４１と、の双方を備える。
貫通孔８３が、下側に向かって開口幅が小さくなる、いわゆる下すぼみの形状となったレンズ付き基板４１は、先に述べたように、貫通孔８３の側壁に当たった射入射光８５が、上側方向いわゆる入射側方向へと反射され、これにより迷光あるいはノイズ光の発生を抑える、という作用または効果をもたらす。
そこで、図１７の積層レンズ構造体１１においては、積層レンズ構造体１１を構成する複数枚のレンズ付き基板４１のうち、特に上側（入射側）の複数枚において、貫通孔８３が、下側に向かって開口幅が小さくなる、いわゆる下すぼみの形状となったレンズ付き基板４１が用いられている。
貫通孔８３が、下側に向かって開口幅が大きくなる、いわゆる末広がりの形状となったレンズ付き基板４１は、先に述べたように、レンズ付き基板４１に備わる担体基板８１が光路の邪魔となりにくく、これによって、レンズ設計の自由度が増す、あるいは、レンズ付き基板４１に備わる担持部９２を含めたレンズ樹脂部８２の大きさを小さく抑える、という作用または効果をもたらす。
図１７の積層レンズ構造体１１においては、光は絞りから下側に向かって、末広がりに広がって進行するため、積層レンズ構造体１１を構成する複数枚のレンズ付き基板４１のうち、下側に配置した何枚かのレンズ付き基板４１に備わるレンズ樹脂部８２の大きさが大きい。このような大きいレンズ樹脂部８２において、末広がりの形状の貫通孔８３を用いると、レンズ樹脂部８２の大きさを抑制する作用が大きく現れる。
そこで、図１７の積層レンズ構造体１１においては、積層レンズ構造体１１を構成する複数枚のレンズ付き基板４１のうち、特に下側の複数枚において、貫通孔８３が、下側に向かって開口幅が大きくなる、いわゆる末広がりの形状となったレンズ付き基板４１を用いている。
＜９．レンズ付き基板の詳細構成＞
次に、レンズ付き基板４１の詳細構成について説明する。
図１８は、レンズ付き基板４１の詳細構成を示す断面図である。
なお、図１８では、５枚のレンズ付き基板４１ａ乃至４１ｅのうちの、最上層のレンズ付き基板４１ａが図示されているが、その他のレンズ付き基板４１も同様に構成されている。
レンズ付き基板４１の構成としては、図１８のA乃至Cのいずれかの構成をとることができる。
図１８のAに示されるレンズ付き基板４１には、担体基板８１に設けられた貫通孔８３に対して、上面からみて貫通孔８３を塞ぐようにレンズ樹脂部８２が形成されている。レンズ樹脂部８２は、図１４を参照して説明したように、中央部のレンズ部９１（不図示）と、その周辺部の担持部９２（不図示）で構成される。
レンズ付き基板４１の貫通孔８３となる側壁には、光反射を起因とするゴーストやフレアを防止するために光吸収性もしくは遮光性を有する膜１２１が成膜されている。これらの膜１２１を便宜的に遮光膜１２１と呼ぶ。
担体基板８１とレンズ樹脂部８２の上側表面には、酸化物もしくは窒化物あるいはその他の絶縁物を含む上側表面層１２２が形成されており 、担体基板８１とレンズ樹脂部８２の下側表面には、酸化物もしくは窒化物あるいはその他の絶縁物を含む下側表面層１２３が形成されている。
上側表面層１２２は、一例として、低屈折膜と高屈折膜を交互に複数層積層した反射防止膜を構成している。反射防止膜は、例えば、低屈折膜と高屈折膜を交互に合計４層積層して構成することができる。低屈折膜は、例えば、SiOx（１≦x≦２）、SiOC、SiOFなどの酸化膜、高屈折膜は、例えば、TiO、TaO、Nb2O5などの金属酸化膜で構成される。
なお、上側表面層１２２の構成は、例えば、光学シミュレーションを用いて所望の反射防止性能が得られるように設計されていればよく、低屈折膜及び高屈折膜の材料、膜厚、積層数などは特に限定されない。本実施の形態では、上側表面層１２２の最表面は、低屈折膜となっており、その膜厚は、例えば２０乃至１０００nm、密度は、例えば２．２乃至２．５ｇ／cm3、平坦度が、例えば１nm以下程度の二乗平均粗さRq（RMS）となっている。また、詳細は後述するが、この上側表面層１２２は、他のレンズ付き基板４１と接合される際の接合膜にもなっている。
上側表面層１２２は、一例として、低屈折膜と高屈折膜を交互に複数層積層した反射防止膜であって良く、そのなかでも無機物の反射防止膜であって良い。上側表面層１２２は、別の例として、酸化物もしくは窒化物あるいはその他の絶縁物を含む単層膜であっても良く、そのなかでも無機物の膜であっても良い。
下側表面層１２３も、一例として、低屈折膜と高屈折膜を交互に複数層積層した反射防止膜であって良く、そのなかでも無機物の反射防止膜であって良い。下側表面層１２３は、別の例として、酸化物もしくは窒化物あるいはその他の絶縁物を含む単層膜であっても良く、そのなかでも無機物の膜であっても良い。
図１８のB及びCのレンズ付き基板４１については、図１８のAに示したレンズ付き基板４１と異なる部分についてのみ説明する。
図１８のBに示されるレンズ付き基板４１においては、担体基板８１とレンズ樹脂部８２の下側表面に形成されている膜が、図１８のAに示したレンズ付き基板４１と異なる。
図１８のBのレンズ付き基板４１では、担体基板８１の下側表面には、酸化物もしくは窒化物あるいはその他の絶縁物を含む下側表面層１２４が形成されている一方、レンズ樹脂部８２の下側表面には、下側表面層１２４が形成されていない。下側表面層１２４は、上側表面層１２２と同一材料でもよいし、異なる材料でもよい。
このような構造は、例えば、レンズ樹脂部８２を形成する前に、担体基板８１の下側表面に下側表面層１２４を形成しておき、その後、レンズ樹脂部８２を形成する製法により、形成し得る。あるいは、レンズ樹脂部８２を形成した後に、レンズ樹脂部８２にマスクを形成し、担体基板８１上にはマスクを形成しない状態で、下側表面層１２４を構成する膜を、例えばＰＶＤにより、担体基板８１の下側表面に堆積させることで、形成し得る。
図１８のCのレンズ付き基板４１においては、担体基板８１の上側表面に、酸化物もしくは窒化物あるいはその他の絶縁物を含む上側表面層１２５が形成されている一方、レンズ樹脂部８２の上側表面には、上側表面層１２５が形成されていない。
同様に、レンズ付き基板４１の下側表面においても、担体基板８１の下側表面に、酸化物もしくは窒化物あるいはその他の絶縁物を含む下側表面層１２４が形成されている一方、レンズ樹脂部８２の下側表面には、下側表面層１２４が形成されていない。
このような構造は、例えば、レンズ樹脂部８２が形成される前に、担体基板８１に上側表面層１２５と下側表面層１２４を形成しておき、その後、レンズ樹脂部８２を形成する製法により、形成し得る。あるいは、レンズ樹脂部８２を形成した後に、レンズ樹脂部８２にマスクを形成し、担体基板８１上にはマスクを形成しない状態で、上側表面層１２５および下側表面層１２４を構成する膜を、例えばＰＶＤにより、担体基板８１の表面に堆積させることで、形成し得る。下側表面層１２４と上側表面層１２５は、同一材料でもよいし、異なる材料でもよい。
レンズ付き基板４１は、以上のように構成することができる。
＜１０．レンズ付き基板の製造方法＞
次に、図１９乃至図２９を参照して、レンズ付き基板４１の製造方法を説明する。
初めに、複数の貫通孔８３が形成された基板状態の担体基板８１Wが用意される。担体基板８１Wは、例えば、通常の半導体装置に用いる、シリコンの基板を用いることができる。担体基板８１Wの形状は、例えば図１９のAに示されるような円形で、その直径は、例えば200ｍｍや300mmなどとされる。担体基板８１Wは、シリコンの基板ではなく、例えば、ガラスの基板、樹脂の基板、あるいは金属の基板であっても良い。
また、貫通孔８３の平面形状は、本実施の形態では、図１９のAに示されるように円形であるとするが、図１９のBに示されるように、貫通孔８３の平面形状は、例えば四角形などの多角形であっても良い。
貫通孔８３の開口幅は、例えば、100μm程度から20mm程度まで採り得る。この場合、担体基板８１Wには、例えば100個程度から500万個程度まで配置し得る。
本明細書においては、レンズ付き基板４１の平面方向における貫通孔８３の大きさを、開口幅と呼ぶ。開口幅は、特に断り書きがが無い限り、貫通孔８３の平面形状が四角形である場合は一辺の長さ、貫通孔８３の平面形状が円形である場合は直径を意味する。
貫通孔８３は、図２０に示されるように、担体基板８１Wの第１の表面における第１の開口幅１３１よりも、第１の表面と対向する第２の表面における第２の開口幅１３２の方が、小さくなっている。
第１の開口幅１３１よりも第２の開口幅１３２の方が小さい貫通孔８３の３次元形状の例として、貫通孔８３は、図２０のAに示される円錐台の形状であって良いし、多角形の角錐台の形状であっても良い。貫通孔８３の側壁の断面形状は、図２０のAに示されるような直線であって良いし、図２０のBに示されるような曲線であってもよい。あるいはまた、図２０のCに示されるように、段差があっても良い。
第１の開口幅１３１よりも第２の開口幅１３２の方が小さい形状である貫通孔８３は、貫通孔８３内に樹脂を供給し、この樹脂を、第１と第２の表面のそれぞれから対向する方向へ型部材で押すことでレンズ樹脂部８２を形成する際に、レンズ樹脂部８２となる樹脂が、対向する２つの型部材からの力を受けて、貫通孔８３の側壁に押し付けられる。これにより、レンズ樹脂部８２となる樹脂と担体基板との密着強度が高くなるという作用をもたらし得る。
なお、貫通孔８３の他の実施の形態として、第１の開口幅１３１と第２の開口幅１３２が等しい形状、すなわち貫通孔８３の側壁の断面形状が垂直となる形状であっても良い。
＜ウェットエッチングを用いた貫通孔の形成方法＞
担体基板８１Wの貫通孔８３は、担体基板８１Wをウェットエッチングにより、エッチングすることによって形成することができる。具体的には、担体基板８１Wをエッチングする前に、担体基板８１Wの非開口領域がエッチングされることを防ぐためのエッチングマスクが、担体基板８１Wの表面に形成される。エッチングマスクの材料には、例えばシリコン酸化膜あるいはシリコン窒化膜などの絶縁膜が用いられる。エッチングマスクは、エッチングマスク材料の層を担体基板８１Wの表面に形成し、この層に貫通孔８３の平面形状となるパターンを開口することで、形成される。エッチングマスクが形成された後、担体基板８１Wをエッチングすることにより、担体基板８１Wに貫通孔８３が形成される。
担体基板８１Wとして、例えば、基板表面方位が(100)の単結晶シリコンを使用する場合、貫通孔８３を形成するためには、KOHなどのアルカリ性の溶液を用いた結晶異方性ウェットエッチングを採用することができる。
基板表面方位が(100)の単結晶シリコンである担体基板８１Wに、KOHなどのアルカリ性の溶液を用いた結晶異方性ウェットエッチングを行うと、開口側壁に(111)面が現れるようにエッチングが進行する。その結果、エッチングマスクの開口部の平面形状が円形もしくは四角形のどちらであっても、平面形状が四角形であって、貫通孔８３の開口幅は第１の開口幅１３１よりも第２の開口幅１３２の方が小さく、貫通孔８３の３次元形状が角錐台もしくはこれに類似の形状となる貫通孔８３が得られる。角錐台となる貫通孔８３の側壁の角度は、基板平面に対して、約５５°の角度となる。
貫通孔形成のためのエッチングは、別の実施の例として、国際公開第２０１１/０１０７３９号などに開示された、結晶方位の制約を受けずに任意の形状にシリコンをエッチング可能な薬液を用いたウェットエッチングによって行っても良い。この薬液としては、例えば、TMAH（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液に、界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリエチレングリコールの少なくとも１つを加えた薬液、もしくは、KOH水溶液にイソプロピルアルコールを加えた薬液、などを採用することができる。
基板表面方位が(100)の単結晶シリコンである担体基板８１Wに、上述したいずれかの薬液を用いて貫通孔８３形成のためのエッチングを行うと、エッチングマスクの開口部の平面形状が円形である場合は、平面形状が円形であって、第１の開口幅１３１よりも第２の開口幅１３２の方が小さく、３次元形状が円錐台もしくはこれに類似の形状、となる貫通孔８３が得られる。
エッチングマスクの開口部の平面形状が四角形である場合には、平面形状が四角形であって、開口幅は第１の開口幅１３１よりも第２の開口幅１３２の方が小さく、３次元形状が角錐台もしくはこれに類似の形状、となる貫通孔８３が得られる。上記円錐台もしくは角錐台となる貫通孔８３の側壁の角度は、基板平面に対して、約４５°の角度となる。
＜ドライエッチングを用いた貫通孔の形成方法＞
また、貫通孔８３形成のエッチングには、上述したウェットエッチングではなく、ドライエッチングを用いることも可能である。
図２１を参照して、ドライエッチングを用いた貫通孔８３の形成方法について説明する。
図２１のAに示されるように、担体基板８１Wの一方の表面に、エッチングマスク１４１が形成される。エッチングマスク１４１は、貫通孔８３を形成する部分が開口されたマスクパターンとなっている。
次に、図２１のBに示されるように、エッチングマスク１４１の側壁を保護するための保護膜１４２が形成された後、図２１のCに示されるように、ドライエッチングにより担体基板８１Wが所定の深さでエッチングされる。ドライエッチング工程により、担体基板８１W表面とエッチングマスク１４１表面の保護膜１４２は除去されるが、エッチングマスク１４１側面の保護膜１４２は残存し、エッチングマスク１４１の側壁は保護される。エッチング後、図２１のDに示されるように、側壁の保護膜１４２が除去され、エッチングマスク１４１が、開口パターンのパターンサイズを大きくする方向に後退される。
そして、再び、図２１のB乃至Dの保護膜形成工程、ドライエッチング工程、エッチングマスク後退工程が、複数回繰り返し行われる。これにより、図２１のEに示されるように、担体基板８１Wは、周期性のある段差を持つ階段形状（凹凸形状）となるようにエッチングされる。
最後に、エッチングマスク１４１が除去されると、図２１のFに示されるように、階段形状の側壁をもつ貫通孔８３が、担体基板８１Wに形成される。貫通孔８３の階段形状の平面方向の幅（１段の幅）は、例えば、４００nm乃至１μｍ程度とされる。
以上のようにドライエッチングを用いて貫通孔８３を形成する場合には、保護膜形成工程、ドライエッチング工程、エッチングマスク後退工程が繰り返し実行される。
貫通孔８３の側壁が周期性のある階段形状（凹凸形状）であることにより、入射光の反射を抑制することができる。また、仮に、貫通孔８３の側壁がランダムな大きさの凹凸形状である場合には、貫通孔８３内に形成されるレンズと側壁との間の密着層にボイド（空隙）が発生し、そのボイドが原因でレンズとの密着性が低下する場合がある。しかしながら、上述した形成方法によれば、貫通孔８３の側壁は周期性のある凹凸形状となるので、密着性が向上し、レンズ位置ずれによる光学特性の変化を抑制することができる。
各工程で使用される材料の一例としては、例えば、担体基板８１Wは単結晶シリコン、エッチングマスク１４１はフォトレジスト、保護膜１４２は、C4F8やCHF3などのガスプラズマを用いて形成するフロカーボンポリマー、エッチング処理は、SF6/O2、C4F8/SF6などFを含むガスを用いたプラズマエッチング、マスク後退工程は、O2ガス、CF4/O2などO2を含むプラズマエッチングとすることができる。
あるいはまた、担体基板８１Wは単結晶シリコン、エッチングマスク１４１はSiO2、エッチングは、Cl2を含むプラズマ、保護膜１４２は、O2プラズマを用いてエッチング対象材を酸化させた酸化膜、エッチング処理は、Cl2を含むガスを用いたプラズマエッチングマスク後退工程は、CF4/O2などFを含むガスを用いたプラズマエッチングとすることができる。
以上のように、ウェットエッチング、または、ドライエッチングにより、担体基板８１Wに、複数の貫通孔８３を同時形成することができるが、担体基板８１Wには、図２２のAに示されるように、貫通孔８３を形成していない領域に貫通溝１５１を形成しても良い。
図２２のAは、貫通孔８３に加えて貫通溝１５１を形成した担体基板８１Wの平面図である。
貫通溝１５１は、例えば、図２２のAに示されるように、行列状に配置された複数個の貫通孔８３を避けて、行方向と列方向のそれぞれの貫通孔８３の間の一部にだけ配置される。
また、担体基板８１Wの貫通溝１５１は、積層レンズ構造体１１を構成する各レンズ付き基板４１どうしで、同一の位置に配置することができる。この場合には、積層レンズ構造体１１として複数枚の担体基板８１Wが積層された状態では、図２２のBの断面図のように、複数枚の担体基板８１Wの貫通溝１５１が、複数枚の担体基板８１Wの間で貫通した構造となる。
レンズ付き基板４１の一部としての担体基板８１Wの貫通溝１５１は、例えば、レンズ付き基板４１を変形させる応力がレンズ付き基板４１の外部から働く場合に、応力によるレンズ付き基板４１の変形を緩和する作用または効果をもたらし得る。
あるいは、貫通溝１５１は、例えば、レンズ付き基板４１を変形させる応力がレンズ付き基板４１の内部から発生する場合に、応力によるレンズ付き基板４１の変形を緩和する作用または効果をもたらし得る。
＜レンズ付き基板の製造方法＞
次に、図２３を参照して、基板状態のレンズ付き基板４１Wの製造方法について説明する。
初めに、図２３のAに示されるように、貫通孔８３が複数形成された担体基板８１Wが用意される。貫通孔８３の側壁には遮光膜１２１が成膜されている。図２３では、紙面の制約上、２個の貫通孔８３のみが示されているが、実際には、図１９で示したように、担体基板８１Wの平面方向に、多数の貫通孔８３が形成されている。また、担体基板８１Wの外周に近い領域には、位置合わせのためのアライメントマーク（不図示）が形成されている。
担体基板８１W上側の表側平坦部１７１と、下側の裏側平坦部１７２は、後の工程で行われるプラズマ接合が可能な程度に平坦に形成された平坦面となっている。担体基板８１Wの厚みは、最終的にレンズ付き基板４１として個片化され、他のレンズ付き基板４１と重ねられた際に、レンズ間距離を決定するスペーサとしての役割も担っている。
担体基板８１Wには、熱膨張係数が１０ppm／℃以下の低熱膨張係数の基材を用いるのが好ましい。
次に、図２３のBに示されるように、凹形状の光学転写面１８２が一定の間隔で複数配置された下型１８１の上に、担体基板８１Wが配置される。より詳しくは、凹形状の光学転写面１８２が担体基板８１Wの貫通孔８３の内側に位置するように、担体基板８１Wの裏側平坦部１７２と下型１８１の平坦面１８３とが重ね合わされる。下型１８１の光学転写面１８２は、担体基板８１Wの貫通孔８３と１対１に対応するように形成されており、対応する光学転写面１８２と貫通孔８３の中心が光軸方向で一致するように、担体基板８１Wと下型１８１の平面方向の位置が調整される。下型１８１は、硬質の型部材で形成されており、例えば、金属やシリコン、石英、ガラスで構成される。
次に、図２３のCに示されるように、重ね合わされた下型１８１と担体基板８１Wの貫通孔８３の内側に、エネルギー硬化性樹脂１９１が充填（滴下）される。レンズ樹脂部８２は、このエネルギー硬化性樹脂１９１を用いて形成される。そのため、エネルギー硬化性樹脂１９１は、気泡を含まないようにあらかじめ脱泡処理されていることが好ましい。脱泡処理としては、真空脱泡処理、または、遠心力による脱泡処理であることが好ましい。また、真空脱泡処理は充填後に行うことが好ましい。脱泡処理を行うことにより、気泡を抱き込むことなく、レンズ樹脂部８２の成形が可能となる。
次に、図２３のDに示されるように、重ね合わされた下型１８１と担体基板８１Wの上に、上型２０１が配置される。上型２０１には、凹形状の光学転写面２０２が一定の間隔で複数配置されており、下型１８１を配置したときと同様に、貫通孔８３の中心と光学転写面２０２の中心が光軸方向で一致するように、精度良く位置決めされた上で、上型２０１が配置される。
紙面上の縦方向となる高さ方向については、上型２０１と下型１８１との間隔を制御する制御装置により、上型２０１と下型１８１との間隔が予め定めた距離となるように、上型２０１の位置が固定される。このとき、上型２０１の光学転写面２０２と下型１８１の光学転写面１８２とで挟まれる空間は、光学設計によって計算されたレンズ樹脂部８２（レンズ２１）の厚みと等しくなる。
あるいはまた、図２３のEに示されるように、下型１８１を配置したときと同様に、上型２０１の平坦面２０３と、担体基板８１Wの表側平坦部１７１とを、重ね合わせても良い。この場合、上型２０１と下型１８１との距離は、担体基板８１Wの厚みと同値となり、平面方向及び高さ方向の高精度な位置合わせが可能となる。
上型２０１と下型１８１との間隔が予め設定した距離となるように制御したとき、上述した図２３のCの工程において、担体基板８１Wの貫通孔８３の内側に滴下されたエネルギー硬化性樹脂１９１の充填量は、担体基板８１Wの貫通孔８３と、その上下の上型２０１及び下型１８１とで囲まれる空間から溢れないようにコントロールされた量となっている。これにより、エネルギー硬化性樹脂１９１の材料を無駄にすることなく、製造コストを削減することができる。
続いて、図２３のEに示される状態において、エネルギー硬化性樹脂１９１の硬化処理が行われる。エネルギー硬化性樹脂１９１は、例えば、熱またはUV光をエネルギーとして与え、所定の時間放置することで、硬化する。硬化中には、上型２０１を下方向に押し込んだり、アライメントをすることにより、エネルギー硬化性樹脂１９１の収縮による変形を最小限に抑制することができる。
エネルギー硬化性樹脂１９１の代わりに、熱可塑性樹脂を用いても良い。その場合には、図２３のEに示される状態において、上型２０１と下型１８１を昇温することでエネルギー硬化性樹脂１９１がレンズ形状に成形され、冷却することで硬化する。
次に、図２３のFに示されるように、上型２０１と下型１８１の位置を制御する制御装置が、上型２０１を上方向、下型１８１を下方向へ移動させて、上型２０１と下型１８１を担体基板８１Wから離型する。上型２０１と下型１８１が担体基板８１Wから離型されると、担体基板８１Wの貫通孔８３の内側に、レンズ２１を含むレンズ樹脂部８２が形成されている。
なお、担体基板８１Wと接触する上型２０１と下型１８１の表面をフッ素系またはシリコン系等の離型剤でコーティングしてもよい。そのようにすることにより、上型２０１と下型１８１から担体基板８１Wを容易に離型することができる。また、担体基板８１Wとの接触面から容易に離型する方法として、フッ素含有DLC（Diamond Like Carbon）等の各種コーティングを行ってもよい。
次に、図２３のGに示されるように、担体基板８１Wとレンズ樹脂部８２の表面に上側表面層１２２が形成され、担体基板８１Wとレンズ樹脂部８２の裏面に、下側表面層１２３が形成される。上側表面層１２２及び下側表面層１２３の成膜前後において、必要に応じてCMP（Chemical Mechanical Polishing）等を行うことで、担体基板８１Wの表側平坦部１７１と裏側平坦部１７２を平坦化してもよい。
以上のように、担体基板８１Wに形成された貫通孔８３に、エネルギー硬化性樹脂１９１を上型２０１と下型１８１を用いて加圧成型（インプリント）することで、レンズ樹脂部８２を形成し、レンズ付き基板４１を製造することができる。
光学転写面１８２及び光学転写面２０２の形状は、上述した凹形状に限定されるものではなく、レンズ樹脂部８２の形状に応じて適宜決定される。図１５に示したように、レンズ付き基板４１ａ乃至４１ｅのレンズ形状は、光学系設計により導出された様々な形状をとることができ、例えば、両凸形状、両凹形状、平凸形状、平凹形状、凸メニスカス形状、凹メニスカス形状、更には高次非球面形状などでもよい。
また、光学転写面１８２及び光学転写面２０２の形状は、形成後のレンズ形状がモスアイ構造となる形状とすることもできる。
上述した製造方法によれば、エネルギー硬化性樹脂１９１の硬化収縮によるレンズ樹脂部８２どうしの平面方向の距離の変動を、担体基板８１Wの介在によって断ち切ることができるので、レンズ距離間精度を高精度に制御することができる。また、強度の弱いエネルギー硬化性樹脂１９１を、強度の強い担体基板８１Wによって補強する効果がある。これにより、ハンドリング性の良いレンズを複数配置したレンズアレイ基板を提供することができるとともに、レンズアレイ基板の反りを抑制できる効果を有する。
＜貫通孔形状が多角形の例＞
図１９のBに示したように、貫通孔８３の平面形状は、例えば四角形などの多角形であっても良い。
図２４は、貫通孔８３の平面形状が四角形である場合の、レンズ付き基板４１ａの担体基板８１ａとレンズ樹脂部８２ａの平面図と断面図である。
図２４におけるレンズ付き基板４１ａの断面図は、平面図のB‐B’線とC‐C’線における断面図を示している。
B‐B’線断面図とC‐C’線断面図を比較して判るように、貫通孔８３ａが四角形の場合、貫通孔８３ａの中心から貫通孔８３ａの上部外縁までの距離、および、貫通孔８３ａの中心から貫通孔８３ａの下部外縁までの距離は、四角形である貫通孔８３ａの辺方向と対角線方向とで異なり、対角線方向の方が大きい。このため、貫通孔８３ａの平面形状が四角形の場合、レンズ部９１を円形にすると、レンズ部９１外周から貫通孔８３ａ側壁までの距離、言い換えれば、担持部９２の長さを、四角形の辺方向と対角線方向とで異なる長さにする必要がある。
そこで、図２４に示されるレンズ樹脂部８２ａは、以下の構造を備える。
（１）レンズ部９１の外周に配置した腕部１０１の長さは、四角形の辺方向と対角線方向とで同じである。
（２）腕部１０１の外側に配置し、貫通孔８３ａ側壁まで延在する脚部１０２の長さは、四角形の辺方向の脚部１０２の長さよりも対角線方向の脚部１０２の長さの方を、長くしている。
図２４に示されるように、脚部１０２は、レンズ部９１に直接は接していない一方、腕部１０１は、レンズ部９１に直接接している。
図２４のレンズ樹脂部８２ａでは、レンズ部９１に直接接している腕部１０１の長さと厚さを、レンズ部９１の外周全体に渡って一定にすることで、レンズ部９１全体を偏りなく一定の力で支える、という作用または効果をもたらし得る。
さらに、レンズ部９１全体を偏りなく一定の力で支えることにより、例えば、貫通孔８３ａを取り囲む担体基板８１ａから、貫通孔８３ａの外周全体に渡って応力が加わるような場合には、これをレンズ部９１全体に偏りなく伝えることで、レンズ部９１の特定の部分だけに偏って応力が伝わることを抑える、という作用または効果をもたらし得る。
図２５は、平面形状が四角形である貫通孔８３のその他の例について示す、レンズ付き基板４１ａの担体基板８１ａとレンズ樹脂部８２ａの平面図と断面図である。
図２５におけるレンズ付き基板４１ａの断面図は、平面図のB‐B’線とC‐C’線における断面図を示している。
図２５においても、図２２と同様に、貫通孔８３ａの中心から貫通孔８３ａの上部外縁までの距離、および、貫通孔８３ａの中心から貫通孔８３ａの下部外縁までの距離は、四角形である貫通孔８３ａの辺方向と対角線方向とで異なり、対角線方向の方が大きい。このため、貫通孔８３ａの平面形状が四角形の場合、レンズ部９１を円形にすると、レンズ部９１外周から貫通孔８３ａ側壁までの距離、言い換えれば、担持部９２の長さを、四角形の辺方向と対角線方向とで異なる長さにする必要がある。
そこで、図２５に示されるレンズ樹脂部８２ａは、以下の構造を備える。
（１）レンズ部９１の外周に配置した脚部１０２の長さを、貫通孔８３ａの四角形の４つの辺に沿って、一定にしている。
（２）上記（１）の構造を実現するために、腕部１０１の長さは、四角形の辺方向の腕部の長さよりも対角線方向の腕部の長さの方を、長くしている。
図２５に示されるように、脚部１０２は腕部１０１よりも、樹脂の膜厚が厚い。このため、レンズ付き基板４１ａの平面方向の単位面積当たりの体積も、脚部１０２は腕部１０１よりも大きい。
図２５の実施例では、脚部１０２の体積をできるだけ小さくし、かつ、貫通孔８３ａの四角形の４辺に沿って一定にすることで、例えば樹脂の膨潤のような変形が発生するような場合には、これによる体積変化をできるだけ抑え、かつ体積変化がレンズ部９１の外周全体に渡ってできるだけ偏らないようにする、という作用または効果をもたらし得る。
図２６は、レンズ付き基板４１のレンズ樹脂部８２と貫通孔８３の他の実施形態を示す断面図である。
図２６に示されるレンズ樹脂部８２と貫通孔８３は、以下の構造を備える。
（１）貫通孔８３の側壁は、段付き部２２１を備える段付き形状である。
（２）レンズ樹脂部８２の担持部９２の脚部１０２が、貫通孔８３の側壁上方に配置されるだけでなく、貫通孔８３に備わる段付き部２２１の上にも、レンズ付き基板４１の平面方向に延在している。
図２７を参照して、図２６に示した段付き形状の貫通孔８３の形成方法について説明する。
初めに、図２７のAに示されるように、担体基板８１Wの一方の面に、貫通孔開口の際のウェットエッチングに対する耐性を有するエッチングストップ膜２４１が形成される。エッチングストップ膜２４１は、例えば、シリコン窒化膜とすることができる。
次いで、担体基板８１Wのもう一方の面に、貫通孔開口の際のウェットエッチングに対する耐性を有するハードマスク２４２が形成される。ハードマスク２４２も、例えばシリコン窒化膜とすることができる。
次に、図２７のBに示されるように、ハードマスク２４２の所定の領域が、１回目のエッチングのために開口される。１回目のエッチングでは、貫通孔８３の段付き部２２１の上段となる部分がエッチングされる。このため、１回目のエッチングのためのハードマスク２４２の開口部は、図２６に記載のレンズ付き基板４１の上側基板表面における開口に対応した領域となる。
次に、図２７のCに示されるように、ウェットエッチングにより、ハードマスク２４２の開口部に応じて、担体基板８１Wが所定の深さ分だけエッチングされる。
次に、図２７のDに示されるように、エッチング後の担体基板８１Wの表面に、ハードマスク２４３が改めて形成され、貫通孔８３の段付き部２２１の下側となる部分に対応してハードマスク２４３が開口される。２回目のハードマスク２４３も、例えばシリコン窒化膜を採用することができる。
次に、図２７のEに示されるように、ウェットエッチングにより、ハードマスク２４３の開口部に応じて、エッチングストップ膜２４１に到達するまで担体基板８１Wがエッチングされる。
最後に、図２７のFに示されるように、担体基板８１Wの上側表面のハードマスク２４３と、下側表面のエッチングストップ膜２４１が除去される。
以上のように、ウェットエッチングによる貫通孔形成のための担体基板８１Wのエッチングを２回に分けて行うことで、図２６に示した段付き形状の貫通孔８３が得られる。
図２８は、貫通孔８３ａが段付き部２２１を有し、かつ、貫通孔８３ａの平面形状が円形である場合の、レンズ付き基板４１ａの担体基板８１ａとレンズ樹脂部８２ａの平面図と断面図である。
図２８におけるレンズ付き基板４１ａの断面図は、平面図のB‐B’線とC‐C’線における断面図を示している。
貫通孔８３ａの平面形状が円形である場合、貫通孔８３ａの断面形状は当然直径の方向によらず同じである。これに加えて、レンズ樹脂部８２ａの外縁、腕部１０１、及び脚部１０２の断面形状も、直径の方向によらず同じとなるように形成されている。
図２８の段付き形状を有する貫通孔８３ａは、貫通孔８３ａ内に段付き部２２１を備えない図１４の貫通孔８３ａと比較して、レンズ樹脂部８２の担持部９２の脚部１０２が、貫通孔８３ａの側壁と接触する面積を大きくできる、という作用または効果をもたらす。また、これにより、レンズ樹脂部８２と貫通孔８３ａの側壁との密着強度、言い換えれば、レンズ樹脂部８２ａと担体基板８１Wとの密着強度を増加させる、という作用または効果をもたらす。
図２９は、貫通孔８３ａが段付き部２２１を有し、かつ、貫通孔８３ａの平面形状が四角形である場合の、レンズ付き基板４１ａの担体基板８１ａとレンズ樹脂部８２ａの平面図と断面図である。
図２９におけるレンズ付き基板４１ａの断面図は、平面図のB‐B’線とC‐C’線における断面図を示している。
図２９に示されるレンズ樹脂部８２と貫通孔８３は、以下の構造を備える。
（１）レンズ部９１の外周に配置した腕部１０１の長さは、四角形の辺方向と対角線方向とで同じである。
（２）腕部１０１の外側に配置し、貫通孔８３ａの側壁まで延在する脚部１０２の長さは、四角形の辺方向の脚部１０２の長さよりも、対角線方向の脚部１０２の長さが長い。
図２９に示されるように、脚部１０２は、レンズ部９１に直接は接していない一方、腕部１０１は、レンズ部９１に直接接している。
図２９のレンズ樹脂部８２ａでは、図２４に記載のレンズ樹脂部８２ａと同様に、レンズ部９１に直接接している腕部１０１の長さと厚さを、レンズ部９１の外周全体に渡って一定にすることで、レンズ部９１全体を偏りなく一定の力で支える、という作用または効果をもたらし得る。
さらに、レンズ部９１全体を偏りなく一定の力で支えることにより、例えば、貫通孔８３ａを取り囲む担体基板８１ａから、貫通孔８３ａの外周全体に渡って応力が加わるような場合には、これをレンズ部９１全体に偏りなく伝えることで、レンズ部９１の特定の部分だけに偏って応力が伝わることを抑える、という作用または効果をもたらし得る。
さらに、図２９の貫通孔８３ａの構造は、貫通孔８３ａ内に段付き部２２１を備えない図２４等の貫通孔８３ａと比較して、レンズ樹脂部８２ａの担持部９２の脚部１０２が、貫通孔８３ａの側壁と接触する面積を大きくできる、という作用または効果をもたらす。これにより、レンズ樹脂部８２ａと貫通孔８３ａの側壁部との密着強度、言い換えれば、レンズ樹脂部８２ａと担体基板８１ａとの密着強度が増加する、という作用または効果をもたらす。
＜１１．レンズ付き基板どうしの直接接合＞
次に、複数のレンズ付き基板４１が形成された基板状態のレンズ付き基板４１Wどうしの直接接合について説明する。
以下の説明では、図３０に示されるように、複数のレンズ付き基板４１ａが形成された基板状態のレンズ付き基板４１Wを、レンズ付き基板４１W−ａと記述し、複数のレンズ付き基板４１ｂが形成された基板状態のレンズ付き基板４１Wを、レンズ付き基板４１W−ｂと記述する。その他のレンズ付き基板４１ｃ乃至４１ｅについても同様に表す。
図３１を参照して、基板状態のレンズ付き基板４１W−ａと、基板状態のレンズ付き基板４１W−ｂとの直接接合について説明する。
なお、図３１では、レンズ付き基板４１W−ａの各部と対応するレンズ付き基板４１W−ｂの部分には、レンズ付き基板４１W−ａと同じ符号を付して説明する。
レンズ付き基板４１W−ａとレンズ付き基板４１W−ｂの上側表面には、上側表面層１２２または１２５が形成されている。レンズ付き基板４１W−ａとレンズ付き基板４１W−ｂの下側表面には、下側表面層１２３または１２４が形成されている。そして、図３１のAに示されるように、レンズ付き基板４１W−ａと４１W−ａの接合される面となる、レンズ付き基板４１W−ａの裏側平坦部１７２を含む下側表面全体、及び、レンズ付き基板４１W−ｂの表側平坦部１７１を含む上側表面全体に、プラズマ活性処理が施される。プラズマ活性処理に使用されるガスは、O2、N2、He、Ar、H2などプラズマ処理可能なガスであれば何でもよい。ただし、プラズマ活性処理に使用されるガスとして、上側表面層１２２及び下側表面層１２３の構成元素と同じガスを使用すると、上側表面層１２２及び下側表面層１２３の膜自体の変質を抑制することができるので、好ましい。
そして、図３１のBに示されるように、活性化された表面状態のレンズ付き基板４１W−ａの裏側平坦部１７２と、レンズ付き基板４１W−ｂの表側平坦部１７１とを貼り合わせる。
このレンズ付き基板どうしの貼り合わせ処理により、レンズ付き基板４１W−ａの下側表面層１２３または１２４の表面のOH基の水素とレンズ付き基板４１W−ｂの上側表面層１２２または１２５の表面のOH基の水素との間に水素結合が生じる。これにより、レンズ付き基板４１W−ａとレンズ付き基板４１W−ｂとが固定される。このレンズ付き基板どうしの貼り合わせ処理は、大気圧の条件下で行い得る。
上記貼り合わせ処理を行ったレンズ付き基板４１W−ａとレンズ付き基板４１W−ｂに、アニール処理を加える。これによりOH基どうしが水素結合した状態から脱水縮合が起きて、レンズ付き基板４１W−ａの下側表面層１２３または１２４と、レンズ付き基板４１W−ｂの上側表面層１２２または１２５との間に、酸素を介した共有結合が形成される。あるいは、レンズ付き基板４１W−ａの下側表面層１２３または１２４に含まれる元素と、レンズ付き基板４１W−ｂの上側表面層１２２または１２５に含まれる元素とが共有結合する。これらの結合により、２枚のレンズ付き基板が強固に固定される。このように、上側に配置したレンズ付き基板４１Wの下側表面層１２３または１２４と、下側に配置したレンズ付き基板４１Wの上側表面層１２２または１２５との間に共有結合が形成され、これによって２枚のレンズ付き基板４１Wが固定されることを、本明細書では直接接合と呼ぶ。特許文献１が開示する複数枚のレンズ付き基板を基板全面に渡って樹脂によって固着する方法は、樹脂の硬化収縮や熱膨張とこれによるレンズの変形の懸念がある。これに対して、本技術の直接接合は、複数枚のレンズ付き基板４１Wを固定する際に樹脂を用いないため、これによる硬化収縮や熱膨張を起こすことなく、複数枚のレンズ付き基板４１Wを固定することができる、という作用または効果をもたらす。
上記アニール処理も、大気圧の条件下で行い得る。このアニール処理は、脱水縮合を行うため、１００℃以上または１５０℃以上もしくは２００℃以上で行い得る。一方、このアニール処理は、レンズ樹脂部８２を形成するためのエネルギー性硬化樹脂１９１を熱から保護する観点やエネルギー性硬化樹脂１９１からの脱ガスを抑える観点から、４００℃以下または３５０℃以下もしくは３００℃以下で行い得る。
上記レンズ付き基板４１Wどうしの貼り合わせ処理あるいは上記レンズ付き基板４１Wどうしの直接接合処理を、仮に大気圧以外の条件下で行った場合には、接合されたレンズ付き基板４１W−ａとレンズ付き基板４１W−ｂを大気圧の環境に戻すと、接合されたレンズ樹脂部８２とレンズ樹脂部８２との間の空間と、レンズ樹脂部８２の外部との圧力差が生じてしまう。この圧力差により、レンズ樹脂部８２に圧力が加わり、レンズ樹脂部８２が変形してしまう懸念がある。
上記レンズ付き基板４１Wどうしの貼り合わせ処理あるいは上記レンズ付き基板どうしの直接接合処理の双方を、大気圧の条件下で行うことは、接合を大気圧以外の条件下で行った場合に懸念されるレンズ樹脂部８２の変形を回避することができる、という作用または効果をもたらす。
プラズマ活性処理を施した基板を直接接合する、言い換えればプラズマ接合することで、例えば、接着剤として樹脂を用いた場合のような流動性、熱膨張を抑制することができるので、レンズ付き基板４１W−ａとレンズ付き基板４１W−ｂを接合する際の位置精度を向上させることができる。
レンズ付き基板４１W−ａの裏側平坦部１７２と、レンズ付き基板４１W−ｂの表側平坦部１７１には、上述したように、上側表面層１２２または下側表面層１２３が成膜されている。この上側表面層１２２及び下側表面層１２３は、先に行ったプラズマ活性処理により、ダングリングボンドが形成されやすくなっている。即ち、レンズ付き基板４１W−ａの裏側平坦部１７２に成膜した下側表面層１２３と、レンズ付き基板４１W−ｂの表側平坦部１７１に成膜した上側表面層１２２は、接合強度を増加させる役割も有している。
また、上側表面層１２２または下側表面層１２３が酸化膜で構成されている場合には、プラズマ（O2）による膜質変化の影響を受けないため、レンズ樹脂部８２に対しては、プラズマによる腐食を抑制する効果も有する。
以上のように、複数のレンズ付き基板４１ａが形成された基板状態のレンズ付き基板４１W−ａと、複数のレンズ付き基板４１ｂが形成された基板状態のレンズ付き基板４１W−が、プラズマによる表面活性化処理を施したうえで直接接合される、言い換えれば、プラズマ接合を用いて接合される。
図３２は、図３１を参照して説明した基板状態のレンズ付き基板４１Wどうしの接合方法を用いて、図１３の積層レンズ構造体１１に対応する５枚のレンズ付き基板４１ａ乃至４１ｅを基板状態で積層する第１の積層方法を示している。
最初に、図３２のAに示されるように、積層レンズ構造体１１において最下層に位置する基板状態のレンズ付き基板４１W−ｅが用意される。
次に、図３２のBに示されるように、積層レンズ構造体１１において下から２層目に位置する基板状態のレンズ付き基板４１W−ｄが、基板状態のレンズ付き基板４１W−ｅの上に接合される。
次に、図３２のCに示されるように、積層レンズ構造体１１において下から３層目に位置する基板状態のレンズ付き基板４１W−ｃが、基板状態のレンズ付き基板４１W−ｄの上に接合される。
次に、図３２のDに示されるように、積層レンズ構造体１１において下から４層目に位置する基板状態のレンズ付き基板４１W−ｂが、基板状態のレンズ付き基板４１W−ｃの上に接合させる。
次に、図３２のEに示されるように、積層レンズ構造体１１において下から５層目に位置する基板状態のレンズ付き基板４１W−ａが、基板状態のレンズ付き基板４１W−ｂの上に接合される。
最後に、図３２のFに示されるように、積層レンズ構造体１１においてレンズ付き基板４１ａの上層に位置する絞り板５１Wが、基板状態のレンズ付き基板４１W−ａの上に接合される。
以上のように、基板状態の５枚のレンズ付き基板４１W-ａ乃至４１W-ｅを、積層レンズ構造体１１における下層のレンズ付き基板４１Wから、上層のレンズ付き基板４１Wへと、１枚ずつ順番に積層していくことで、基板状態の積層レンズ構造体１１Wが得られる。
図３３は、図３１を参照して説明した基板状態のレンズ付き基板４１Wどうしの接合方法を用いて、図１３の積層レンズ構造体１１に対応する５枚のレンズ付き基板４１ａ乃至４１ｅを基板状態で積層する第２の積層方法を示している。
最初に、図３３のAに示されるように、積層レンズ構造体１１においてレンズ付き基板４１ａの上層に位置する絞り板５１Wが用意される。
次に、図３３のBに示されるように、積層レンズ構造体１１において最上層に位置する基板状態のレンズ付き基板４１W−ａが、上下を反転させたうえで、絞り板５１Wの上に接合される。
次に、図３３のCに示されるように、積層レンズ構造体１１において上から２層目に位置する基板状態のレンズ付き基板４１W−ｂが、上下を反転させたうえで、基板状態のレンズ付き基板４１W−ａの上に接合される。
次に、図３３のDに示されるように、積層レンズ構造体１１において上から３層目に位置する基板状態のレンズ付き基板４１W−ｃが、上下を反転させたうえで、基板状態のレンズ付き基板４１W−ｂの上に接合される。
次に、図３３のEに示されるように、積層レンズ構造体１１において上から４層目に位置する基板状態のレンズ付き基板４１W−ｄが、上下を反転させたうえで、基板状態のレンズ付き基板４１W−ｃの上に接合される。
最後に、図３３のFに示されるように、積層レンズ構造体１１において上から５層目に位置する基板状態のレンズ付き基板４１W−eが、上下を反転させたうえで、基板状態のレンズ付き基板４１W−ｄの上に接合される。
以上のように、基板状態の５枚のレンズ付き基板４１W-ａ乃至４１W-ｅを、積層レンズ構造体１１における上層のレンズ付き基板４１Wから、下層のレンズ付き基板４１Wへと、１枚ずつ順番に積層していくことで、基板状態の積層レンズ構造体１１Wが得られる。
図３２または図３３で説明した積層方法により積層した基板状態の５枚のレンズ付き基板４１W-ａ乃至４１W-ｅは、ブレード若しくはレーザなどを用いてモジュール単位またはチップ単位に個片化されることで、５枚のレンズ付き基板４１ａ乃至４１ｅが積層された積層レンズ構造体１１となる。
＜１２．カメラモジュールの第８及び第９の実施の形態＞
図３４は、本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第８の実施の形態を示す図である。
図３５は、本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第９の実施の形態を示す図である。
図３４及び図３５の説明では、図１３に示したカメラモジュールEと異なる部分についてのみ説明する。
図３４のカメラモジュール１Hと図３５のカメラモジュール１Jは、図１３に示したカメラモジュールEにおける構造材７３の部分が異なる構造に置き換えられている。
図３４のカメラモジュール１Hでは、カメラモジュール１Jにおける構造材７３の部分が、構造材３０１ａ及び３０１ｂと、光透過性基板３０２に置き換えられている。
具体的には、受光素子１２の上側の一部に、構造材３０１ａが配置されている。その構造材３０１ａを介して、受光素子１２と光透過性基板３０２が固定されている。構造材３０１ａは、例えばエポキシ系の樹脂である。
光透過性基板３０２の上側には、構造材３０１ｂが配置されている。その構造材３０１ｂを介して、光透過性基板３０２と積層レンズ構造体１１が固定されている。構造材３０１ｂは、例えばエポキシ系の樹脂である。
これに対して、図３５のカメラモジュール１Jでは、図３４のカメラモジュール１Hの構造材３０１ａの部分が、光透過性を有する樹脂層３１１に置き換えられている。
樹脂層３１１は、受光素子１２の上側全面に配置されている。その樹脂層３１１を介して、受光素子１２と光透過性基板３０２が固定されている。受光素子１２の上側全面に配置された樹脂層３１１は、光透過性基板３０２の上方から光透過性基板３０２に応力が加わった場合に、これが受光素子１２の一部の領域に集中して印加されることを防ぎ、受光素子１２全面に応力を分散させて受け止める作用または効果をもたらす。
光透過性基板３０２の上側には、構造材３０１ｂが配置されている。その構造材３０１ｂを介して、光透過性基板３０２と積層レンズ構造体１１が固定されている。
図３４のカメラモジュール１Hと図３５のカメラモジュール１Jは、受光素子１２の上側に光透過性基板３０２を備える。光透過性基板３０２は、例えば、カメラモジュール１Hまたは１Jを製造する途中で、受光素子１２に傷が着くことを抑える、という作用または効果をもたらす。
＜１３．カメラモジュールの第１０の実施の形態＞
図３６は、本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第１０の実施の形態を示す図である。
図３６に示されるカメラモジュール１Jにおいて、積層レンズ構造体１１は、レンズバレル７４に収納されている。レンズバレル７４は、シャフト３３１に沿って移動する移動部材３３２と、固定部材３３３で固定されている。レンズバレル７４が不図示の駆動モータによってシャフト３３１の軸方向に移動されることにより、積層レンズ構造体１１から受光素子１２の撮像面までの距離が調整される。
レンズバレル７４、シャフト３３１、移動部材３３２、及び、固定部材３３３は、ハウジング３３４に収納されている。受光素子１２の上部には保護基板３３５が配置され、保護基板３３５とハウジング３３４が、接着剤３３６により接続されている。
上記の積層レンズ構造体１１を移動させる機構は、カメラモジュール１Jを用いたカメラが、画像を撮影する際に、オートフォーカス動作を行うことを可能にする、という作用または効果をもたらす。
＜１４．カメラモジュールの第１１の実施の形態＞
図３７は、本技術を適用した積層レンズ構造体を用いたカメラモジュールの第１１の実施の形態を示す図である。
図３７のカメラモジュール１Lは、圧電素子による焦点調節機構を追加したカメラモジュールである。
即ち、カメラモジュール１Lでは、図３４のカメラモジュール１Hと同様に、受光素子１２の上側の一部に、構造材３０１ａが配置されている。その構造材３０１ａを介して、受光素子１２と光透過性基板３０２が固定されている。構造材３０１ａは、例えばエポキシ系の樹脂である。
光透過性基板３０２の上側には、圧電素子３５１が配置されている。その圧電素子３５１を介して、光透過性基板３０２と積層レンズ構造体１１が固定されている。
カメラモジュール１Lでは、積層レンズ構造体１１の下側に配置した圧電素子３５１へ電圧を印加および遮断することで、積層レンズ構造体１１を上下方向に移動させることができる。積層レンズ構造体１１を移動する手段としては、圧電素子３５１に限らず、電圧の印加および遮断によって形状が変化する他のデバイスを用いることができる。例えばＭＥＭＳデバイスを用いることができる。
上記の積層レンズ構造体１１を移動させる機構は、カメラモジュール１Lを用いたカメラが、画像を撮影する際に、オートフォーカス動作を行うことを可能にする、という作用または効果をもたらす。
＜１５．他の構造と比較した本構造の効果＞
積層レンズ構造体１１は、レンズ付き基板４１どうしを直接接合により固着させた構造（以下、本構造という。）である。本構造の作用及び効果について、レンズが形成されたレンズ付き基板のその他の構造と比較して説明する。
＜比較構造例１＞
図３８は、本構造と比較するための第１の基板構造（以下、比較構造例１という。）であって、特開２０１１−１３８０８９号公報（以下、比較文献１という。）において図１４（ｂ）として開示されたウエハレベル積層構造の断面図である。
図３８に示されるウエハレベル積層構造１０００は、ウエハ基板１０１０上にイメージセンサ１０１１が複数配列されているセンサアレイ基板１０１２の上に、２枚のレンズアレイ基板１０２１が、柱状のスペーサ１０２２を介して積層された構造を有する。各レンズアレイ基板１０２１は、レンズ付き基板１０３１と、そのレンズ付き基板１０３１に複数形成された貫通孔部分に形成されているレンズ１０３２とで構成される。
＜比較構造例２＞
図３９は、本構造と比較するための第２の基板構造（以下、比較構造例２という。）であって、特開２００９−２７９７９０号公報（以下、比較文献２という。）において図５（ａ）として開示されたレンズアレイ基板の断面図である。
図３９に示されるレンズアレイ基板１０４１では、板状の基板１０５１に設けられた複数の貫通孔１０５２それぞれに、レンズ１０５３が設けられている。各レンズ１０５３は、樹脂（エネルギー硬化性樹脂）１０５４で形成されており、その樹脂１０５４は、基板１０５１の上面にも形成されている。
図４０を参照して、図３９のレンズアレイ基板１０４１の製造方法について簡単に説明する。
図４０のAは、複数個の貫通孔１０５２が形成された基板１０５１が、下型１０６１の上に置かれた状態を示している。下型１０６１は、この後の工程で、樹脂１０５４を下方から上方へ押す金型である。
図４０のBは、複数個の貫通孔１０５２内部と基板１０５１上面に樹脂１０５４を塗布した後、上型１０６２を基板１０５１の上に配置し、上型１０６２と下型１０６１を用いて、加圧成型している状態を示している。上型１０６２は、樹脂１０５４を上方から下方へ押す金型である。図４０のBに示される状態で、樹脂１０５４の硬化が行われる。
図４０のCは、樹脂１０５４が硬化した後、上型１０６２と下型１０６１を離形させ、レンズアレイ基板１０４１が完成した状態を示している。
このレンズアレイ基板１０４１は、（１）基板１０５１の貫通孔１０５２の位置に形成された樹脂１０５４がレンズ１０５３となり、このレンズ１０５３が基板１０５１に複数個形成され、かつ、（２）これら複数個のレンズ１０５３の間に位置する基板１０５１の上側表面全体に、樹脂１０５４の薄い層が形成されている、ことが特徴である。
このレンズアレイ基板１０４１を複数積層した構造体を形成する場合、基板１０５１の上側表面全体に形成された樹脂１０５４の薄い層が、基板どうしを接着する接着剤としての作用または効果をもたらす。
また、レンズアレイ基板１０４１を複数積層した構造体を形成する場合、比較構造例１として示した図３８のウエハレベル積層構造１０００と比較して、基板どうしを接着する面積を大きくすることができるので、基板どうしをより強い力で接着することができる。
＜比較構造例２において樹脂がもたらす作用＞
比較構造例２である図３９のレンズアレイ基板１０４１が開示されている比較文献２では、レンズ１０５３となる樹脂１０５４の作用として、以下のことが開示されている。
比較構造例２では、樹脂１０５４としてエネルギー硬化性樹脂が使用されている。そして、エネルギー硬化性樹脂の一例として、光硬化性樹脂が使用されている。エネルギー硬化性樹脂として光硬化性樹脂を使用した場合、ＵＶ光が樹脂１０５４に照射されると、樹脂１０５４が硬化する。この硬化により、樹脂１０５４では、硬化収縮が起きる。
しかし、図３９のレンズアレイ基板１０４１の構造によれば、樹脂１０５４の硬化収縮が起きても、複数個あるレンズ１０５３の間には基板１０５１が介在するので、樹脂１０５４の硬化収縮によるレンズ１０５３間の距離の変動を断ち切ることができ、これにより、複数個のレンズ１０５３を配置したレンズアレイ基板１０４１の反りを抑制することができるとしている。
＜比較構造例３＞
図４１は、本構造と比較するための第３の基板構造（以下、比較構造例３という。）であって、特開２０１０−２５６５６３号公報（以下、比較文献３という。）において図１として開示されたレンズアレイ基板の断面図である。
図４１に示されるレンズアレイ基板１０８１では、板状の基板１０９１に設けられた複数の貫通孔１０９２それぞれに、レンズ１０９３が設けられている。各レンズ１０９３は樹脂（エネルギー硬化性樹脂）１０９４で形成されており、その樹脂１０９４は、貫通孔１０９２が設けられていない基板１０９１の上面にも形成されている。
図４２を参照して、図４１のレンズアレイ基板１０８１の製造方法について簡単に説明する。
図４２のAは、複数個の貫通孔１０９２が形成された基板１０９１が、下型１１０１の上に置かれた状態を示している。下型１１０１は、この後の工程で、樹脂１０９４を下方から上方へ押す金型である。
図４２のBは、複数個の貫通孔１０９２内部と基板１０９１上面に樹脂１０９４を塗布した後、上型１１０２を基板１０９１の上に配置し、上型１１０２と下型１１０１を用いて、加圧成型している状態を示している。上型１１０２は、樹脂１０９４を上方から下方へ押す金型である。図４２のBに示される状態で、樹脂１０９４の硬化が行われる。
図４２のCは、樹脂１０９４が硬化した後、上型１１０２と下型１１０１を離形させ、レンズアレイ基板１０８１が完成した状態を示している。
このレンズアレイ基板１０８１は、（１）基板１０９１の貫通孔１０９２の位置に形成された樹脂１０９４がレンズ１０９３となり、このレンズ１０９３が基板１０９１に複数個形成され、かつ、（２）これら複数個のレンズ１０９３の間に位置する基板１０９１の上側表面全体に、樹脂１０９４の薄い層が形成されている、ことが特徴である。
＜比較構造例３において樹脂がもたらす作用＞
比較構造例３である図４１のレンズアレイ基板１０８１が開示されている比較文献３では、レンズ１０９３となる樹脂１０９４の作用として、以下のことが開示されている。
比較構造例３では、樹脂１０９４としてエネルギー硬化性樹脂が使用されている。そして、エネルギー硬化性樹脂の一例として、光硬化性樹脂が使用されている。エネルギー硬化性樹脂として光硬化性樹脂を使用した場合、ＵＶ光が樹脂１０９４に照射されると、樹脂１０９４が硬化する。この硬化により、樹脂１０９４では、硬化収縮が起きる。
しかし、図４１のレンズアレイ基板１０８１の構造によれば、樹脂１０９４の硬化収縮が起きても、複数個あるレンズ１０９３の間には基板１０９１が介在するので、樹脂１０９４の硬化収縮によるレンズ１０９３間の距離の変動を断ち切ることができ、これにより、複数個のレンズ１０９３を配置したレンズアレイ基板１０８１の反りを抑制することができるとしている。
以上のように、比較文献２及び３では、光硬化性樹脂が硬化する際、硬化収縮が起きることが開示されている。なお、光硬化性樹脂が硬化する際、硬化収縮が起きることは、比較文献２及び３以外にも、例えば、特開２０１３−１０９１号公報などでも開示されている。
また、樹脂をレンズの形状に成型し、成型後の樹脂を硬化させると、樹脂に硬化収縮が起きて問題となるのは、光硬化性樹脂に限ったことではない。例えば、光硬化性樹脂と同様にエネルギー硬化性樹脂の一種である熱硬化性樹脂においても、硬化の際に硬化収縮が起きることが問題となる。このことは、例えば、比較文献１や３、特開２０１０−２０４６３１号公報などにおいても開示されている。
＜比較構造例４＞
図４３は、本構造と比較するための第４の基板構造（以下、比較構造例４という。）であって、上述した比較文献２において図６として開示されたレンズアレイ基板の断面図である。
図４３のレンズアレイ基板１１２１は、図３９に示したレンズアレイ基板１０４１と比較すると、貫通孔１０４２部分以外の基板１１４１の形状が、上側だけでなく下側にも突出した形状となっている点、及び、基板１１４１の下側表面の一部にも、樹脂１１４４が形成されている点が異なる。レンズアレイ基板１１２１のその他の構成は、図３９に示したレンズアレイ基板１０４１と同様である。
図４４は、図４３のレンズアレイ基板１１２１の製造方法を説明する図であって、図４０のＢに対応する図である。
図４４は、複数個の貫通孔１１４２内部と基板１１４１上面に樹脂１１４４を塗布した後、上型１１５２と下型１１５１を用いて、加圧成型している状態を示している。樹脂１１４４は、基板１１４１下面と下型１１５１との間にも注入されている。図４４に示される状態で、樹脂１１４４の硬化が行われる。
このレンズアレイ基板１１２１は、（１）基板１１４１の貫通孔１１４２の位置に形成された樹脂１１４４がレンズ１１４３となり、このレンズ１１４３が基板１１４１に複数個形成され、かつ、（２）これら複数個のレンズ１１４３の間に位置する基板１１４１の上側表面全体に、樹脂１１４４の薄い層が形成されているだけでなく、基板１１４１の下側表面の一部にも、樹脂１１４４の薄い層が形成されている、ことが特徴である。
＜比較構造例４において樹脂がもたらす作用＞
比較構造例４である図４３のレンズアレイ基板１１２１が開示されている比較文献２では、レンズ１１４３となる樹脂１１４４の作用として、以下のことが開示されている。
比較構造例４である図４３のレンズアレイ基板１１２１においても、樹脂１１４４として、エネルギー硬化性樹脂の一例である光硬化性樹脂が使用されている。そして、ＵＶ光が樹脂１１４４に照射されると、樹脂１１４４が硬化する。この硬化により、比較構造例２および３と同様に、樹脂１１４４では、硬化収縮が起きる。
しかし、比較構造例４のレンズアレイ基板１１２１では、複数個のレンズ１１４３の間に位置する基板１１４１の上側表面全体だけでなく、基板１１４１の下側表面の一定の領域にも、樹脂１１４４の薄い層が形成されている。
このように、基板１１４１の上側表面と下側表面の双方に樹脂１１４４を形成した構造とすることにより、レンズアレイ基板１１２１全体の反りの方向を相殺することができる。
これに対して、比較構造例２として図３９に示したレンズアレイ基板１０４１では、複数個のレンズ１０５３の間に位置する基板１０５１の上側表面全体には樹脂１０５４の薄い層が形成されているが、基板１０５１の下側表面には、樹脂１０５４の薄い層が一切形成されていない。
従って、図４３のレンズアレイ基板１１２１では、図３９のレンズアレイ基板１０４１と比較して、反り量をより小さくしたレンズアレイ基板を提供することができる。
＜比較構造例５＞
図４５は、本構造と比較するための第５の基板構造（以下、比較構造例５という。）であって、上述した比較文献２において図９として開示されたレンズアレイ基板の断面図である。
図４５のレンズアレイ基板１１６１は、図３９に示したレンズアレイ基板１０４１と比較すると、基板１１７１に形成された貫通孔１１７２近傍の基板裏面に、樹脂はみだし領域１１７５を有している点が異なる。レンズアレイ基板１１６１のその他の構成は、図３９に示したレンズアレイ基板１０４１と同様である。
なお、図４５のレンズアレイ基板１１６１は、個片化された後の状態を示している。
このレンズアレイ基板１１６１は、（１）基板１１７１の貫通孔１１７２の位置に形成された樹脂１１７４がレンズ１１７３となり、このレンズ１１７３が基板１１７１に複数個形成され、かつ、（２）これら複数個のレンズ１１７３の間に位置する基板１１７１の上側表面全体に、樹脂１１７４の薄い層が形成されているだけでなく、基板１１７１の下側表面の一部にも、樹脂１１７４の薄い層が形成されている、ことが特徴である。
＜比較構造例５において樹脂がもたらす作用＞
比較構造例５である図４５のレンズアレイ基板１１６１が開示されている比較文献２では、レンズ１１７３となる樹脂１１７４の作用として、以下のことが開示されている。
比較構造例５である図４５のレンズアレイ基板１１６１においても、樹脂１１７４として、エネルギー硬化性樹脂の一例である光硬化性樹脂が使用されている。そして、ＵＶ光が樹脂１１７４に照射されると、樹脂１１７４が硬化する。この硬化により、比較構造例２および３と同様に、樹脂１１７４では、硬化収縮が起きる。
しかし、比較構造例５のレンズアレイ基板１１７１では、複数個のレンズ１１７３の間に位置する基板１１７１の上側表面全体だけでなく、基板１１７１の下側表面の一定の領域にも、樹脂１１７４の薄い層（樹脂はみだし領域１１７５）が形成されている。これにより、レンズアレイ基板１１７１全体の反りの方向を相殺し、反り量をより小さくしたレンズアレイ基板を提供することができる。
＜比較構造例２乃至５において樹脂がもたらす作用の比較＞
比較構造例２乃至５において樹脂がもたらす作用についてまとめると、次のようになる。
（１）比較構造例２及び３のように、レンズアレイ基板の上面全体に樹脂の層を配置した構造の場合、複数個のレンズを配置した基板に、反りが発生してしまう。
図４６は、比較構造例２及び３のように、レンズアレイ基板の上面全体に樹脂の層を配置した構造を模式的に表した図であり、レンズとなる樹脂がもたらす作用を説明する図である。
図４６のA及びBに示されるように、レンズアレイ基板１２１１（レンズ及び貫通孔の図示は省略）の上面に配置された光硬化性樹脂１２１２の層では、硬化のためのＵＶ光の照射により、硬化収縮が生じる。これにより、光硬化性樹脂１２１２の層内では、光硬化性樹脂１２１２に起因した収縮方向の力が発生する。
一方、レンズアレイ基板１２１１自体は、ＵＶ光を照射しても、収縮も膨張もしない。すなわち、レンズアレイ基板１２１１自体には、基板に起因した力は発生しない。その結果、レンズアレイ基板１２１１は、図４６のCに示されるように、下に凸の形状に反ってしまう。
（２）しかし、比較構造例４および５のように、レンズアレイ基板の上面と下面の双方に樹脂の層を配置した構造の場合、レンズアレイ基板の反りの方向が相殺されるので、比較構造例２及び３よりも、レンズアレイ基板の反り量を小さくすることができる。
図４７は、比較構造例４及び５のように、レンズアレイ基板の上面と下面の双方に樹脂の層を配置した構造を模式的に表した図であり、レンズとなる樹脂がもたらす作用を説明する図である。
図４７のA及びBに示されるように、レンズアレイ基板１２１１の上面に配置した光硬化性樹脂１２１２の層では、硬化のためのＵＶ光の照射により、硬化収縮が生じる。これにより、レンズアレイ基板１２１１の上面に配置した光硬化性樹脂１２１２の層内では、光硬化性樹脂１２１２に起因した収縮方向の力が発生する。このため、レンズアレイ基板１２１１の上面側では、レンズアレイ基板１２１１を下に凸の形状に反らせようとする力が働く。
これに対して、レンズアレイ基板１２１１自体は、ＵＶ光を照射しても、収縮も膨張もしない。すなわち、レンズアレイ基板１２１１自体には、基板に起因した力は発生しない。
一方、レンズアレイ基板１２１１の下面に配置した光硬化性樹脂１２１２の層では、硬化のためのＵＶ光の照射により、硬化収縮が生じる。これにより、レンズアレイ基板１２１１の下面に配置した光硬化性樹脂１２１２の層内では、光硬化性樹脂１２１２に起因した収縮方向の力が発生する。このため、レンズアレイ基板１２１１の下面側では、レンズアレイ基板１２１１を上に凸の形状に反らせようとする力が働く。
レンズアレイ基板１２１１の上面側における、レンズアレイ基板１２１１を下に凸の形状に反らせようとする力と、レンズアレイ基板１２１１の下面側における、レンズアレイ基板１２１１を上に凸の形状に反らせようとする力は、相殺されるように働く。
その結果、図４７のCに示されるように、比較構造例４及び５におけるレンズアレイ基板１２１１の反り量は、図４６のCに示した比較構造例２及び３における反り量よりも低減される。
以上のように、レンズアレイ基板を反らせる力およびレンズアレイ基板の反り量は、
（１）当該レンズアレイ基板の上面において当該レンズアレイ基板に作用する力の方向および大きさと、
（２）当該レンズアレイ基板の下面において当該レンズアレイ基板に作用する力の方向および大きさと、
の相対関係の影響を受ける。
＜比較構造例６＞
そこで、例えば、図４８のAに示されるように、レンズアレイ基板１２１１の上面に配置する光硬化性樹脂１２１２の層及び面積と、レンズアレイ基板１２１１の下面に配置する光硬化性樹脂１２１２の層及び面積とを、同一にするレンズアレイ基板構造が考えられる。このレンズアレイ基板構造を、本構造と比較するための第６の基板構造（以下、比較構造例６という。）と呼ぶ。
比較構造例６では、レンズアレイ基板１２１１の上面に配置された光硬化性樹脂１２１２の層では、光硬化性樹脂１２１２に起因した収縮方向の力が発生する。レンズアレイ基板１２１１自体は、基板に起因した力が発生しない。このため、レンズアレイ基板１２１１の上面側では、レンズアレイ基板１２１１を下に凸の形状に反らせようとする力が働く。
一方、レンズアレイ基板１２１１の下面に配置された光硬化性樹脂１２１２の層では、光硬化性樹脂１２１２に起因した収縮方向の力が発生する。レンズアレイ基板１２１１自体は、基板に起因した力が発生しない。このため、レンズアレイ基板１２１１の下面側では、レンズアレイ基板１２１１を上に凸の形状に反らせようとする力が働く。
レンズアレイ基板１２１１を反らせようとする上記２つの力が、図４７のAに示した構造よりもさらに相殺する方向に働く。その結果、レンズアレイ基板１２１１を反らせる力およびレンズアレイ基板１２１１の反り量は、比較構造例４および５よりもさらに低減される。
＜比較構造例７＞
ところで、実際には、カメラモジュールに組み込まれる積層レンズ構造体を構成するレンズ付き基板の形状は全て同じではない。より具体的には、積層レンズ構造体を構成する複数のレンズ付き基板どうしは、例えば、レンズ付き基板の厚さや貫通孔の大きさが異なっていたり、貫通孔に形成されるレンズの厚みや形状、体積などが異なる場合がある。さらに言えば、レンズ付き基板の上面及び下面に形成される光硬化性樹脂の膜厚なども、各レンズ付き基板で異なる場合もある。
図４９は、第７の基板構造（以下、比較構造例７という。）としての、３枚のレンズ付き基板の積層で構成される積層レンズ構造体の断面図である。この積層レンズ構造体では、図４８で示した比較構造例６と同様に、各レンズ付き基板の上面及び下面に配置された光硬化性樹脂の層及び面積が同一に形成されているものとする。
図４９に示される積層レンズ構造体１３１１は、３枚のレンズ付き基板１３２１乃至１３２３で構成される。
以下では、３枚のレンズ付き基板１３２１乃至１３２３のうち、真ん中のレンズ付き基板１３２１を、第１のレンズ付き基板１３２１、最上層のレンズ付き基板１３２２を、第２のレンズ付き基板１３２２、最下層のレンズ付き基板１３２３を、第３のレンズ付き基板１３２３という。
最上層に配置された第２のレンズ付き基板１３２２と、最下層に配置された第３のレンズ付き基板１３２３は、基板の厚さ、及び、レンズの厚さが異なる。
より具体的には、レンズの厚さが、第２のレンズ付き基板１３２２よりも第３のレンズ付き基板１３２３の方が厚く形成されており、それに伴い、基板の厚さも、第２のレンズ付き基板１３２２よりも第３のレンズ付き基板１３２３の方が厚く形成されている。
第１のレンズ付き基板１３２１と第２のレンズ付き基板１３２２との接触面、及び、第１のレンズ付き基板１３２１と第３のレンズ付き基板１３２３との接触面には、樹脂１３４１が全面に渡って形成されている。
３枚のレンズ付き基板１３２１乃至１３２３の貫通孔の断面形状は、基板上面よりも基板下面の方が広い、いわゆる末広がり形状である。
図５０を参照して、形状の異なる３枚のレンズ付き基板１３２１乃至１３２３がもたらす作用について説明する。
図５０のA乃至Cは、図４９に示した積層レンズ構造体１３１１を模式的に表した図である。
この積層レンズ構造体１３１１のように、第１のレンズ付き基板１３２１の上面と下面に、基板の厚さが異なる第２のレンズ付き基板１３２２と第３のレンズ付き基板１３２３を配置した場合、３枚のレンズ付き基板１３２１乃至１３２３の接触面全面に渡って存在する樹脂１３４１の層が、積層レンズ構造体１３１１の厚さ方向のどの位置に存在するかによって、この積層レンズ構造体１３１１を反らせる力、及び、積層レンズ構造体１３１１の反る量が、変わる。
３枚のレンズ付き基板１３２１乃至１３２３の接触面全面に渡って存在する樹脂１３４１の層が、積層レンズ構造体１３１１の中心線、即ち、積層レンズ構造体１３１１の厚さ方向の中点を通って、基板平面方向に走る線に対して対称に配置されていないと、第１のレンズ付き基板１３２１の上面と下面に配置された樹脂１３４１の硬化収縮によって発生する力の作用を、図４８のCに示したように、完全に相殺することはできない。その結果、積層レンズ構造体１３１１はどちらかの方向へ反ってしまう。
例えば、第１のレンズ付き基板１３２１の上面と下面の２層の樹脂１３４１が、積層レンズ構造体１３１１の厚さ方向の中心線よりも上側方向にずれて配置される場合、２層の樹脂１３４１が硬化収縮を起こすと、積層レンズ構造体１３１１は、図５０のCに示されるように、下に凸の形状に反ってしまう。
さらに、第２のレンズ付き基板１３２２と第３のレンズ付き基板１３２３のうち、厚さが薄い方の基板の貫通孔の断面形状が、第１のレンズ付き基板１３２１の方向に向かって大きくなる形状である場合には、レンズの欠損あるいは破損、となる懸念が増加する。
図４９に示した例では、第２のレンズ付き基板１３２２と第３のレンズ付き基板１３２３のうち、厚さが薄い方の第２のレンズ付き基板１３２２の貫通孔の断面形状が、第１のレンズ付き基板１３２１の方向に向かって大きくなる末広がり形状である。このような形状において、第１のレンズ付き基板１３２１の上面と下面の２層の樹脂１３４１が硬化収縮した際には、積層レンズ構造体１３１１には、図５０のCに示したように下に凸の形状に反る力が作用し、この力は、図５０のDに示されるように、第２のレンズ付き基板１３２２において、レンズと基板が離間する方向の力として作用する。この作用により、第２のレンズ付き基板１３２２のレンズ１３３２が、欠損あるいは破損、となる懸念が増加する。
次に、樹脂が熱膨張する場合について考える。
＜比較構造例８＞
図５１は、第８の基板構造（以下、比較構造例８という。）としての、３枚のレンズ付き基板の積層で構成される積層レンズ構造体の断面図である。この積層レンズ構造体では、図４８で示した比較構造例６と同様に、各レンズ付き基板の上面及び下面に配置された光硬化性樹脂の層及び面積が同一に形成されているものとする。
図５１の比較構造例８は、３枚のレンズ付き基板１３２１乃至１３２３の貫通孔の断面形状が、基板上面よりも基板下面の方が狭い、いわゆる下すぼみ形状である点のみが、図４９の比較構造例７と異なる。
図５２のA乃至Cは、図５１に示した積層レンズ構造体１３１１を模式的に表した図である。
ユーザがカメラモジュールを実使用する際、動作に伴う消費電力の増大によりカメラの筐体内の温度が上昇し、カメラモジュールの温度も上昇する。この温度上昇により、図５１の積層レンズ構造体１３１１において、第１のレンズ付き基板１３２１の上面と下面に配置された樹脂１３４１が熱膨張する。
第１のレンズ付き基板１３２１の上面と下面に配置する樹脂１３４１の面積と厚さを、図４８のAのように同一にしたとしても、３枚のレンズ付き基板１３２１乃至１３２３の接触面全面に渡って存在する樹脂１３４１の層が、積層レンズ構造体１３１１の中心線、即ち、積層レンズ構造体１３１１の厚さ方向の中点を通って、基板平面方向に走る線に対して対称に配置されていないと、第１のレンズ付き基板１３２１の上面と下面に配置された樹脂１３４１の熱膨張によって発生する発生する力の作用を、図４８のCに示したように、完全に相殺することはできない。その結果、積層レンズ構造体１３１１はどちらかの方向へ反ってしまう。
例えば、第１のレンズ付き基板１３２１の上面と下面の２層の樹脂１３４１が、積層レンズ構造体１３１１の厚さ方向の中心線よりも上側方向にずれて配置される場合、２層の樹脂１３４１が熱膨張を起こすと、積層レンズ構造体１３１１は、図５２のCに示されるように、上に凸の形状に反ってしまう。
さらに、図５１に示した例では、第２のレンズ付き基板１３２２と第３のレンズ付き基板１３２３のうち、厚さが薄い方の第２のレンズ付き基板１３２２の貫通孔の断面形状が、第１のレンズ付き基板１３２１の方向に向かって小さくなる下すぼみ形状である。このような形状において、第１のレンズ付き基板１３２１の上面と下面の２層の樹脂１３４１が熱膨張した際には、積層レンズ構造体１３１１には、上に凸の形状に反る力が作用し、この力は、図５２のDに示されるように、第２のレンズ付き基板１３２２において、レンズと基板が離間する方向の力として作用する。この作用により、第２のレンズ付き基板１３２２のレンズ１３３２が、欠損あるいは破損、となる懸念が増加する。
＜本構造＞
図５３は、本構造を採用した３枚のレンズ付き基板１３６１乃至１３６３からなる積層レンズ構造体１３７１を示す図である。
図５３のAは、図４９の積層レンズ構造体１３１１に対応した構造であり、貫通孔の断面形状が、いわゆる末広がり形状の構造である。一方、図５３のBは、図５１の積層レンズ構造体１３１１に対応した構造であり、貫通孔の断面形状が、いわゆる下すぼみ形状の構造である。
図５４は、本構造がもたらす作用を説明するため、図５３の積層レンズ構造体１３７１を模式的に示した図である。
積層レンズ構造体１３７１は、真ん中の第１のレンズ付き基板１３６１の上方に第２のレンズ付き基板１３６２を配置し、第１のレンズ付き基板１３６１の下方に第３のレンズ付き基板１３６３を配置した構造である。
最上層に配置された第２のレンズ付き基板１３６２と、最下層に配置された第３のレンズ付き基板１３６３は、基板の厚さ、及び、レンズの厚さが異なる。より具体的には、レンズの厚さが、第２のレンズ付き基板１３６２よりも第３のレンズ付き基板１３６３の方が厚く形成されており、それに伴い、基板の厚さも、第２のレンズ付き基板１３６２よりも第３のレンズ付き基板１３６３の方が厚く形成されている。
本構造の積層レンズ構造体１３７１では、レンズ付き基板どうしを固着する手段として、基板どうしの直接接合が用いられる。言い換えれば、固着させるレンズ付き基板へプラズマ活性処理が施され、固着させる２つのレンズ付き基板がプラズマ接合される。さらに言い換えれば、積層する２枚のレンズ付き基板それぞれの表面に、シリコン酸化膜を形成し、これに水酸基を結合させた後、２枚のレンズ付き基板どうしを貼り合わせ、これを昇温して脱水縮合させる。こうして、２枚のレンズ付き基板が、シリコン−酸素共有結合により、直接接合されている。
したがって、本構造の積層レンズ構造体１３７１においては、レンズ付き基板どうしを固着する手段として、樹脂による接着は用いられていない。このため、レンズ付き基板とレンズ付き基板との間に、レンズ形成用の樹脂もしくは基板を接着するための樹脂が配置されない。また、レンズ付き基板の上面や下面に樹脂が配置されないため、レンズ付き基板の上面や下面において、樹脂が熱膨張したり、硬化収縮することはない。
従って、積層レンズ構造体１３７１では、第１のレンズ付き基板１３５１の上層及び下層に、レンズの厚さ、及び、基板の厚さが異なる第２のレンズ付き基板１３６２と第３のレンズ付き基板１３６３が配置されても、上述した各比較構造例１乃至８のような、硬化収縮に起因した基板の反り、及び、熱膨張に起因した基板の反りは発生しない。
即ち、レンズ付き基板どうしを直接接合により固着させた本構造は、上方と下方に、レンズの厚さ、及び、基板の厚さが異なるレンズ付き基板を積層した場合でも、上述した各比較構造例１乃至８よりも、基板の反りを大きく抑制することができる、という作用及び効果をもたらす。
＜１６．各種の変形例＞
上述した各実施の形態のその他の変形例について、以下説明する。
＜１６．１ レンズ樹脂部の位置ズレ対策＞
まず、積層レンズ構造体のレンズ付き基板のレンズ樹脂部（レンズ部）の位置ズレの対策方法について説明する。
＜レンズ樹脂部の位置ズレの第１の対策方法＞
まず、図５５乃至図７０を参照して、レンズ樹脂部の位置ズレの第１の対策方法について説明する。
図５５は、積層レンズ構造体１４０１の断面の模式図である。なお、図５５では、主に説明に必要な部分を図示しており、説明に必要のない部分の図示は適宜省略している。
積層レンズ構造体１４０１においては、レンズ付き基板１４１１ａ乃至１４１１ｃが３層に積層されている。
レンズ付き基板１４１１ａの担体基板１４２１ａの貫通孔１４２３ａの内側には、レンズ樹脂部１４２２ａが形成されている。レンズ付き基板１４１１ｂ及び１４１１ｃもレンズ付き基板１４１１ａと同様の構成を有しており、その説明は省略する。
なお、以下、レンズ付き基板１４１１ａ乃至１４１１ｃを個々に区別する必要がない場合、単にレンズ付き基板１４１１と称する。以下、担体基板１４２１ａ乃至１４２１ｃを個々に区別する必要がない場合、単に担体基板１４２１と称する。以下、レンズ樹脂部１４２２ａ乃至１４２２ｃ、並びに、レンズ樹脂部１４２２ａ乃至１４２２ｃの上面１４２２Ｕａ乃至１４２２Ｕｃ及び下面１４２２Ｄａ乃至１４２２Ｄｃを個々に区別する必要がない場合、単にレンズ樹脂部１４２２、並びに、上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄと称する。
図５６は、基板状態の各レンズ付き基板１４１１Wのレンズ樹脂部１４２２の中心（レンズ部の光軸）の設計値の例を示している。円形の枠Ｆは、基板状態のレンズ付き基板１４１１Wの外枠を表している。そして、補助線として示されている格子の交点上にプロットされている点が、各レンズ付き基板１４１１Wのレンズ樹脂部１４２２の中心の設計値を示している。すなわち、各レンズ付き基板１４１１Wのレンズ樹脂部１４２２の中心が、枠Ｆ内の各点（以下、目標位置と称する）と一致するのが理想である。
しかし、各レンズ付き基板１４１１の各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄの中心、並びに、各貫通孔１４２３の中心は、製造プロセスにおいて徐々に目標位置からずれていく。その結果、各レンズ付き基板１４１１Wのレンズ樹脂部１４２２の中心が目標位置と一致しなくなる。このズレの原因について、図５７乃至図６４を参照して説明する。
図５７は、後述する工程Ａ乃至Ｄにおける、各レンズ付き基板１４１１Wの同じ位置にある各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄの中心、並びに、各貫通孔１４２３の中心の目標位置からのズレ量を棒グラフにより示している。
なお、各ズレ量は、実際には各レンズ付き基板１４１１Wの平面上のｘ方向及びｙ方向の２次元のベクトルで表されるが、この図では、説明を簡単にするために、１次元の値で表している。また、この図では、上面１４２２Ｕａ乃至１４２２Ｕｃを上面ａ乃至ｃと記載し、下面１４２２Ｄａ乃至１４２２Ｄｃを下面ａ乃至ｃと記載し、貫通孔１４２３ａ乃至１４２３ｃを貫通孔ａ乃至ｃと記載している。
まず、工程Ａにおいて、上型及び下型（不図示）の作製、並びに、貫通孔１４２３ａ乃至１４２３ｃの作製が行われる。
具体的には、上述したように、各レンズ付き基板１４１１Wのレンズ樹脂部１４２２の形成には、それぞれ上型と下型が用いられる。上型には、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕの形成に用いる複数の光学転写面がインプリントにより作製される。下型には、各レンズ樹脂部１４２２の下面１４２２Ｄの形成に用いる複数の光学転写面がインプリントにより作製される。このとき、使用する装置及びプロセスに起因して、各上型及び各下型の光学転写面の位置が設計値からずれる。
図５８は、工程Ａにおいて作製されたレンズ付き基板１４１１W−ａ用の上型の各光学転写面の中心の位置を模式的に示している。図内の点は、各光学転写面の中心の位置を示している。
このように、各光学転写面の中心の位置が、格子の交点である目標位置からずれている。また、各光学転写面のズレの方向及び大きさは、まちまちである。ただし、複数のレンズ付き基板１４１１W−ａを作製した場合、同じ位置の光学転写面のズレ量の分布は、図５８の下のグラフに示されるように、使用する装置及びプロセスに固有の固定ズレ量を中心とするガウス分布にほぼ従う。そして、この上型の各光学転写面の位置ズレと同じ方向及び大きさだけ、レンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの位置ズレが生じる。
レンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの下面１４２２Ｄａについても同様に、下型の光学転写面の位置ズレに起因する位置ズレが生じる。また、レンズ付き基板１４１１W−ｂ及び１４１１W−ｃの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄについても、同様の原因による位置ズレが生じる。
また、各レンズ付き基板１４１１Wの各貫通孔１４２３は、例えば、リソグラフィ工程及びエッチング工程を経て作製される。このとき、使用する装置及びプロセスに起因して、エッチングマスクのパターンのズレや、エッチングによる加工位置のズレが生じる。その結果、各貫通孔１４２３の位置ズレが生じる。
このように、図５７の最上段のグラフに示されるように、工程Ａにおいて、各レンズ付き基板１４１１Wの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３に位置ズレが生じる。
次に、工程Ｂにおいて、各レンズ付き基板１４１１Wのレンズ樹脂部１４２２の形成が行われる。
具体的には、上述したように、上型と下型を用いたインプリントにより、各レンズ付き基板１４１１Wのレンズ樹脂部１４２２が形成される。このとき、インプリントの誤差により、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄに新たな位置ズレが生じる。
図５９は、工程Ｂに起因するレンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの位置ズレの様子を模式的に示している。図内の点は、各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの中心を示している。このように、各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの中心が、格子の交点である目標位置からずれている。また、各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａのズレの方向及び大きさは、レンズ樹脂部１４２２ａ毎にまちまちである。
図６０は、工程Ｂが終了した段階のレンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの位置ズレの様子を模式的に示している。図内の点は、各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの中心を示している。図６０に示される位置ズレは、図５８及び図５９に示される位置ズレを加算したものとなる。
また、各上型の光学転写面及び各下型の光学転写面と、各レンズ付き基板１４１１Wの各貫通孔１４２３との間には遊びがある。従って、各レンズ付き基板１４１１Wのレンズ樹脂部１４２２ａを形成するために、各レンズ付き基板１４１１Wの上下に上型と下型を配置した場合、上型及び下型に対するレンズ付き基板１４１１Wの設置位置にズレが生じる。この設置位置のズレにより、各レンズ付き基板１４１１Wの各貫通孔１４２３に新たな位置ズレが生じる。
このように、図５７の２段目のグラフに示されるように、各レンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３に、工程Ａに起因する位置ズレに加えて、工程Ｂに起因する位置ズレが生じる。
次に、工程Ｃにおいて、上述した方法により、レンズ付き基板１４１１W−ａとレンズ付き基板１４１１W−ｂとが直接接合される。このとき、レンズ付き基板１４１１W−ａ及び１４１１W−ｂに歪み及び縮みが発生する。これにより、レンズ付き基板１４１１W−ａ及び１４１１W−ｂの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３に新たな位置ズレが生じる。
図６１は、工程Ｃに起因するレンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの位置ズレの様子を模式的に示している。図内の点は、各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの中心を示している。レンズ付き基板１４１１W−ａとレンズ付き基板１４１１W−ｂとを直接接合する場合、例えば、レンズ付き基板１４１１W−ｂの中央に上方から力が加えられ、レンズ付き基板１４１１W−ａ及び１４１１W−ｂの中央から周囲に広がるように接合が進行する。従って、レンズ付き基板１４１１W−ａの中央付近のレンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａのズレ量が最も大きくなっている。
図６２は、工程Ｃが終了した段階のレンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの位置ズレの様子を模式的に示している。図内の点は、各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの中心を示している。図６２に示される位置ズレは、図５８、図５９及び図６１に示される位置ズレを加算したものとなる。
このように、図５７の３段目のグラフに示されるように、レンズ付き基板１４１１W−ａ及び１４１１W−ｂの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３に、工程Ａ及びＢに起因する位置ズレに加えて、工程Ｃに起因する位置ズレが生じる。なお、直接接合が行われないレンズ付き基板１４１１W−ｃには、工程Ｃに起因する位置ズレは生じない。
次に、工程Ｄにおいて、上述した方法により、レンズ付き基板１４１１W−ａとレンズ付き基板１４１１W−ｂとを積層した積層レンズ構造体とレンズ付き基板１４１１W−ｃとが直接接合される。このとき、各レンズ付き基板１４１１Wに歪み及び縮みが発生する。これにより、各レンズ付き基板１４１１Wの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３に新たな位置ズレが生じる。
図６３は、工程Ｄに起因するレンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの位置ズレの様子を模式的に示している。図内の点は、各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの中心を示している。
レンズ付き基板１４１１W−ａとレンズ付き基板１４１１W−ｂの積層レンズ構造体は、レンズ付き基板１４１１W単体より厚いため、工程Ｄにおけるレンズ付き基板１４１１W−ａ及び１４１１W−ｂの歪み及び縮みは、工程Ｃより小さくなる。従って、図６３に示される工程Ｄにおけるレンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの位置ズレは、図６１に示される工程Ｃにおける位置ズレより全体的に小さくなる。
これは、レンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの下面１４２２Ｄａ及び各貫通孔１４２３ａの位置ズレについても同様である。また、レンズ付き基板１４１１W−ｂの各レンズ樹脂部１４２２ｂの上面１４２２Ｕｂ及び下面１４２２Ｄｂ並びに各貫通孔１４２３ｂの位置ズレについても同様である。一方、レンズ付き基板１４１１W−ｃの各レンズ樹脂部１４２２ｃの上面１４２２Ｕｃ及び下面１４２２Ｄｃ並びに各貫通孔１４２３ｃの位置ズレは、工程Ｃにおけるレンズ付き基板１４１１W−ａ及び１４１１W−ｂにおける位置ズレとほぼ同等になると想定される。
図６４は、工程Ｄが終了した段階のレンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの位置ズレの様子を模式的に示している。図内の点は、各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの中心を示している。図６４に示される位置ズレは、図５８、図５９、図６１及び図６３に示される位置ズレを加算したものとなる。
このように、図５７の４段目のグラフに示されるように、レンズ付き基板１４１１W−ａ及び１４１１W−ｂの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３に、工程Ａ乃至Ｃに起因する位置ズレに加えて、工程Ｄに起因する位置ズレが生じる。また、レンズ付き基板１４１１W−ｃの各レンズ樹脂部１４２２ｃの上面１４２２Ｕｃ及び下面１４２２Ｄｃ、並びに、各貫通孔１４２３ｃに、工程Ａ及びＢに起因する位置ズレに加えて、工程Ｄに起因する位置ズレが生じる。
以上のように、各レンズ付き基板１４１１Wの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３に、工程Ａ乃至Ｄのそれぞれに起因する位置ズレが発生し、累積されていく。その結果、各レンズ付き基板１４１１Wの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕの中心及び下面１４２２Ｄの中心、並びに、各貫通孔１４２３の中心が一致しなくなったり、各レンズ樹脂部１４２２の光軸が目標位置からずれてしまったりする。その結果、例えば、積層レンズ構造体１４０１の結像性能の低下や、積層レンズ構造体１４０１の歩留まりがの低下が発生する。
これに対して、以下に述べるように、各レンズ付き基板１４１１Wの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３を形成する位置が、以上の位置ズレを考慮した位置に設定される。
例えば、まず、上記の工程Ａ乃至Ｄにより、基板状態のレンズ付き基板１４１１W−ａ乃至１４１１W−ｃを積層した積層レンズ構造体１４０１Wが複数作製される。
次に、各積層レンズ構造体１４０１Wの各レンズ付き基板１４１１Wの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕの中心と目標位置との間のズレ量（誤差）、及び、下面１４２２Ｄの中心と目標位置との間のズレ量（誤差）が計測される。また、各積層レンズ構造体１４０１Wの各レンズ付き基板１４１１Wの各貫通孔１４２３の中心と目標位置との間のズレ量（誤差）が計測される。これらのズレ量は、各レンズ付き基板１４１１Wの平面上の２次元のベクトル（Δｘ，Δｙ）により表される。
次に、レンズ付き基板１４１１W−ａの同じ位置のレンズ樹脂部１４２２ａ毎に、上面１４２２Ｕａのズレ量の平均、及び、下面１４２２Ｄａのズレ量の平均が算出される。また、レンズ付き基板１４１１W−ａの同じ位置の貫通孔１４２３ａ毎に、ズレ量の平均が算出される。
次に、レンズ付き基板１４１１W−ａのあるレンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａを形成する位置の補正量が、当該上面１４２２Ｕａのズレ量の平均の逆ベクトルに設定される。例えば、当該レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａのズレ量の平均がベクトル（Δｘ１，Δｙ１）の場合、補正量はベクトル（−Δｘ１，−Δｙ１）となる。レンズ付き基板１４１１W−ａの他のレンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａ、レンズ付き基板１４１１W−ｂの各レンズ樹脂部１４２２ｂの上面１４２２Ｕｂ、及び、レンズ付き基板１４１１W−ｃの各レンズ樹脂部１４２２ｃの上面１４２２Ｕｃを形成する位置の補正量も、同様の方法により設定される。このように、各レンズ付き基板１４１１Wの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕの補正量が個別に設定される。
また、レンズ付き基板１４１１W−ａのあるレンズ樹脂部１４２２ａの下面１４２２Ｄａを形成する位置の補正量が、当該下面１４２２Ｄａのズレ量の平均の逆ベクトルに設定される。例えば、当該レンズ樹脂部１４２２ａの下面１４２２Ｄａのズレ量の平均がベクトル（Δｘ２，Δｙ２）の場合、補正量はベクトル（−Δｘ２，−Δｙ２）となる。レンズ付き基板１４１１W−ａの他のレンズ樹脂部１４２２ａの下面１４２２Ｄａ、レンズ付き基板１４１１W−ｂの各レンズ樹脂部１４２２ｂの下面１４２２Ｄｂ、及び、レンズ付き基板１４１１W−ｃの各レンズ樹脂部１４２２ｃの下面１４２２Ｄｃを形成する位置の補正量も、同様の方法により設定される。このように、各レンズ付き基板１４１１Wの各レンズ樹脂部１４２２の下面１４２２Ｄの補正量が個別に設定される。
さらに、レンズ付き基板１４１１W−ａのある貫通孔１４２３ａを形成する位置の補正量が、当該貫通孔１４２３ａのズレ量の平均の逆ベクトルに設定される。例えば、当該貫通孔１４２３ａのズレ量の平均がベクトル（Δｘ３，Δｙ３）の場合、補正量はベクトル（−Δｘ３，−Δｙ３）となる。レンズ付き基板１４１１W−ａの他の貫通孔１４２３ａ、レンズ付き基板１４１１W−ｂの各貫通孔１４２３ｂ、及び、レンズ付き基板１４１１W−ｃの各貫通孔１４２３ｃを形成する位置の補正量も、同様の方法により設定される。このように、各レンズ付き基板１４１１Wの各貫通孔１４２３の補正量が個別に設定される。
図６５は、各レンズ付き基板１４１１Wの同じ位置にある各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄの中心、並びに、各貫通孔１４２３の中心の目標位置の補正量、並びに、工程Ａ乃至Ｄにおける目標位置からのズレ量を、図５７と同様に棒グラフにより示している。なお、各補正量及び各ズレ量は、実際には各レンズ付き基板１４１１Wの平面上のｘ方向及びｙ方向の２次元のベクトルで表されるが、この図では、説明を簡単にするために、図５７と同様に１次元の値で表している。
図６５の最上段のグラフに示されるように、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄの補正量が、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄのズレ量の初期値として設定される。また、各レンズ付き基板１４１１Wの各貫通孔１４２３の補正量が、各貫通孔１４２３のズレ量の初期値として設定される。
そして、まず、工程Ａにおいて、各レンズ付き基板１４１１W用の上型において、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕの形成に用いる光学転写面の中心の位置が、対応する各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕの補正量だけ目標位置からずれた位置に設定される。
図６６は、レンズ付き基板１４１１W−ａ用の上型の各光学転写面を形成する位置の中心の設定値の例を模式的に示している。図内の点は、各光学転写面の中心の位置の設定値を示している。各光学転写面の中心は、図内の格子の交点である目標位置から、対応する各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕの補正量だけずれた位置に設定される。
一方、上述したように、上型の光学転写面を作製するときに、光学転写面の位置ズレが発生する。この各光学転写面の位置ズレは、対応する各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕの補正量を相殺する方向に発生する。
図６７は、工程Ａにおいて作製されたレンズ付き基板１４１１W−ａ用の上型の各光学転写面の中心の位置を模式的に示している。図内の点は、各光学転写面の中心の位置を示している。図６７の各光学転写面の中心の位置は、図６６の各光学転写面の中心の位置の設定値より、全般的に格子の交点である目標位置に近づいている。
以上は、レンズ付き基板１４１１W−ｂ及び１４１１W−ｃ用の上型についても同様である。
また、各レンズ付き基板１４１１W用の下型において、上型と同様に、各レンズ樹脂部１４２２の下面１４２２Ｄの形成に用いる光学転写面の中心の位置が、対応する各レンズ樹脂部１４２２の下面１４２２Ｄの補正量だけ目標位置からずれた位置に設定される。そして、各下型に光学転写面を作製するときに、対応する各レンズ樹脂部１４２２の下面１４２２Ｄの補正量を相殺する方向に、光学転写面の位置ズレが発生する。
さらに、各レンズ付き基板１４１１Wにおいて、各貫通孔１４２３の中心の位置が、各貫通孔１４２３の補正量だけ目標位置からずれた位置に設定される。一方、上述したように、各レンズ付き基板１４１１Wに各貫通孔１４２３を作製するときに、位置ズレが発生する。このとき、各貫通孔１４２３の位置ズレは、各貫通孔１４２３の補正量を相殺する方向に発生する。
図６５の２段目のグラフは、工程Ａが終了した段階の各レンズ付き基板１４１１Wの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３のズレ量を示している。なお、各棒グラフの点線で囲まれる部分は、工程Ａにおいて相殺されるズレ量を示している。このように、工程Ａに起因するズレ量により、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３のズレ量が、補正量（ズレ量の初期値）より小さくなる。
次に、工程Ｂにおいて、各レンズ付き基板１４１１Wのレンズ樹脂部１４２２の形成が行われる。
工程Ｂにおいて、上述したように、インプリントの誤差により、各レンズ付き基板１４１１Wの各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄに新たな位置ズレが生じる。このとき、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄの位置ズレは、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄの補正量を相殺する方向に発生する。
図６８は、工程Ｂが終了した段階のレンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの位置ズレの様子を、図６０と同様に模式的に示している。図６８の各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの中心の位置は、図６７の上型の各光学転写面の中心の位置より、全般的に格子の交点である目標位置に近づいている。
また、上述したように、上型及び下型に対する各レンズ付き基板１４１１Wの設置位置のズレにより、各レンズ付き基板１４１１Wの各貫通孔１４２３に新たな位置ズレが生じる。この各貫通孔１４２３の新たな位置ズレは、各貫通孔１４２３の補正量を相殺する方向に発生する。
図６５の３段目のグラフは、工程Ｂが終了した段階の各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３のズレ量を示している。なお、各棒グラフの点線で囲まれる部分は、工程Ｂにおいて相殺されるズレ量を示している。このように、工程Ｂに起因するズレ量により、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３のズレ量が、工程Ａの終了段階より小さくなる。
次に、工程Ｃにおいて、レンズ付き基板１４１１W−ａとレンズ付き基板１４１１W−ｂとが直接接合される。
このとき、上述したように、レンズ付き基板１４１１W−ａ及びレンズ付き基板１４１１W−ｂの歪み及び縮みにより、レンズ付き基板１４１１W−ａ及びレンズ付き基板１４１１W−ｂにおいて、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３に新たな位置ズレが生じる。この工程Ｃにおける位置ズレは、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３の補正量を相殺する方向に発生する。
図６９は、工程Ｃが終了した段階のレンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの位置ズレの様子を、図６２と同様に模式的に示している。各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの中心の位置は、図６８に示される工程Ｂが終了した段階と比較して、全般的に格子の交点である目標位置に近づいている。
図６５の４段目のグラフは、工程Ｃが終了した段階の各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３のズレ量を示している。なお、各棒グラフの点線で囲まれる部分は、工程Ｃにおいて相殺されるズレ量を示している。このように、工程Ｃに起因するズレ量により、レンズ付き基板１４１１W−ａ及びレンズ付き基板１４１１W−ｂにおいて、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３のズレ量が、工程Ｂの終了段階より小さくなる。なお、直接接合が行われないレンズ付き基板１４１１W−ｃにおいては、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３のズレ量は変化しない。
次に、工程Ｄにおいて、レンズ付き基板１４１１W−ａとレンズ付き基板１４１１W−ｂとを積層した積層レンズ構造体とレンズ付き基板１４１１W−ｃとが直接接合される。
このとき、上述したように、各レンズ付き基板１４１１Wの歪み及び縮みにより、各レンズ付き基板１４１１Wにおいて、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３に新たな位置ズレが生じる。この工程Ｄにおける位置ズレは、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３の補正量を相殺する方向に発生する。
図７０は、工程Ｄが終了した段階のレンズ付き基板１４１１W−ａの各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの位置ズレの様子を、図６４と同様の方法により模式的に示している。各レンズ樹脂部１４２２ａの上面１４２２Ｕａの中心の位置は、図６９に示される工程Ｃが終了した段階と比較して、格子の交点である目標位置にさらに近づき、ほぼ目標位置と一致している。
図６５の５段目のグラフは、工程Ｄが終了した段階の各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３のズレ量を示している。なお、各棒グラフの点線で囲まれる部分は、工程Ｄにおいて相殺されるズレ量を示している。このように、工程Ｄに起因するズレ量により、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３のズレ量は、ほぼ０になる。すなわち、各レンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、各貫通孔１４２３の中心が、目標位置とほぼ一致する。
以上のようにして、基板状態のレンズ付き基板１４１１Wに貫通孔１４２３及びレンズ樹脂部１４２２を形成し、レンズ付き基板１４１１Wを積層するまでの工程で発生するレンズ樹脂部１４２２の上面１４２２Ｕ及び下面１４２２Ｄ、並びに、貫通孔１４２３の目標位置からのズレを解消することができる。その結果、例えば、積層レンズ構造体１４０１の結像性能が向上したり、積層レンズ構造体１４０１の歩留まりが向上したりする。
なお、以降の製造工程は、上述した製造工程と同様であり、その説明は省略する。
また、以上の説明では、３層の積層レンズ構造体を製造する場合の例を示したが、２層又は４層以上の積層レンズ構造体を製造する場合にも、上述した対策方法を適用することができる。
＜レンズ樹脂部の位置ズレの第２の対策方法＞
次に、図７１乃至図７８を参照して、レンズ樹脂部の位置ズレの第２の対策方法について説明する。この第２の対策方法では、基板状態のレンズ付き基板を接合する回数及び順番が最適化される。
まず、図７１乃至図７４を参照して、４層の基板状態のレンズ付き基板１５０１W−ａ乃至１５０１W−ｄを積層する場合について検討する。レンズ付き基板１５０１W−ａ乃至１５０１W−ｄの担体基板１５１１ａ乃至１５１１ｄには、複数の貫通孔１５１３ａ乃至１５１３ｄが形成されている。また、各貫通孔１５１３ａ乃至１５１３ｄの内側には、レンズ樹脂部１５１２ａ乃至１５１２ｄがそれぞれ形成されている。
なお、以下、レンズ付き基板１５０１W−ａ乃至１５０１W−ｅ（図７８）を個々に区別する必要がない場合、単にレンズ付き基板１５０１Wと称する。以下、担体基板１５１１ａ乃至１５１１ｅ（図７８）を個々に区別する必要がない場合、単に担体基板１５１１と称する。以下、レンズ樹脂部１５１２ａ乃至１５１２ｅ（図７８）を個々に区別する必要がない場合、単にレンズ樹脂部１５１２と称する。以下、貫通孔１５１３ａ乃至１５１３ｅ（図７８）を個々に区別する必要がない場合、単に貫通孔１５１３と称する。以下、積層レンズ構造体１５２１W−ａ（図７２）乃至１５２１W−ｅ（図７８）を個々に区別する必要がない場合、単に積層レンズ構造体１５２１Wと称する。以下、仮積層レンズ構造体１５２２W−ａ（図７５）乃至１５２２W−ｄ（不図示）を個々に区別する必要がない場合、単に仮積層レンズ構造体１５２２Wと称する。
まず、例えば、図３２を参照して上述したように、各レンズ付き基板１５０１Wを下層から上層に１枚ずつ順番に積層する場合について検討する。
図７１に示されるように、直接接合によりレンズ付き基板１５０１W−ｃとレンズ付き基板１５０１W−ｄの積層基板である積層レンズ構造体１５２１W−ａを作製した場合、上述したように、レンズ付き基板１５０１W−ｃ及び１５０１W−ｄに歪み及び縮みが発生する。その結果、レンズ付き基板１５０１W−ｃ及び１５０１W−ｃの各レンズ樹脂部１５１２に位置ズレが生じる。
そして、図７２に示されるように、積層レンズ構造体１５２１W−ａとレンズ付き基板１５０１W−ｂとを直接接合しようとした場合、積層レンズ構造体１５２１W−ａの各レンズ樹脂部１５１２と、レンズ付き基板１５０１W−ｂの各レンズ樹脂部１５１２ｂとの間の位置のズレ（相対ズレ）が発生する。その結果、各層間のレンズ樹脂部１５１２の光軸のズレが大きくなってしまう。
そこで、図７３に示されるように、積層レンズ構造体１５２１W−ａとは別に、レンズ付き基板１５０１W−ａとレンズ付き基板１５０１W−ｂとが直接接合され、積層レンズ構造体１５２１W−ｂが作製される。このとき、レンズ付き基板１５０１W−ａ及び１５０１W−ｂに、レンズ付き基板１５０１W−ｃ及び１５０１W−ｄからなる積層レンズ構造体１５２１W−ａを作製する場合とほぼ同等の歪み及び縮みが発生する。従って、積層レンズ構造体１５２１W−ａの各レンズ樹脂部１５１２と、積層レンズ構造体１５２１W−ｂの各レンズ樹脂部１５１２との位置ズレがほぼ等しくなる。
次に、図７４に示されるように、ともに同じ回数（１回）の直接接合により作製された積層レンズ構造体１５２１W−ａと積層レンズ構造体１５２１W−ｂが直接接合される。これにより、レンズ付き基板１５０１W−ａ乃至１５０１W−ｄからなる積層レンズ構造体１５２１W−ｃが作製される。
このとき、各レンズ付き基板１５０１Wにほぼ同等の歪み及び縮みが生じる。従って、各レンズ付き基板１５０１Wの歪み及び縮みの累積値がほぼ等しくなるため、各レンズ付き基板１５０１W間のレンズ樹脂部１５１２の位置ズレがほぼ等しくなる。その結果、各レンズ付き基板１５０１W間のレンズ樹脂部１５１２の光軸がほぼ一致する。
このように、レンズ付き基板１５０１Wどうしの直接接合、及び、同じ回数の直接接合により作製された積層レンズ構造体１５２１Wどうしの直接接合を組み合わせることにより、積層後の各レンズ付き基板１５０１W間のレンズ樹脂部１５１２の位置をほぼ一致させることができる。
次に、図７５乃至図７７を参照して、３層のレンズ付き基板１５０１W−ａ乃至１５０１W−ｃを積層する場合について検討する。
まず、図７３を参照して上述したように、レンズ付き基板１５０１W−ａとレンズ付き基板１５０１W−ｂとが直接接合され、積層レンズ構造体１５２１W−ｂが作製される。
一方、図７５に示されるように、レンズ付き基板１５０１W−ｃと仮基板１５０２とが直接接合され、レンズ付き基板１５０１W−ｃと仮基板１５０２との積層基板である仮積層レンズ構造体１５２２W−ａが作製される。仮基板１５０２は、例えば、担体基板１５１１と同等のものとされる。
このとき、レンズ付き基板１５０１W−ｄ及び仮基板１５０２に、レンズ付き基板１５０１W−ａ及びレンズ付き基板１５０１W−ｂからなる積層レンズ構造体１５２１W−ｂを作製する場合とほぼ同等の歪み及び縮みが発生する。従って、積層レンズ構造体１５２１W−ｂの各レンズ樹脂部１５１２と、仮積層レンズ構造体１５２２W−ａの各レンズ樹脂部１５１２との位置ズレがほぼ等しくなる。
次に、図７６に示されるように、ともに同じ回数（１回）の直接接合により作製された積層レンズ構造体１５２１W−ｂと仮積層レンズ構造体１５２２W−ａが直接接合される。これにより、レンズ付き基板１５０１W−ａ乃至１５０１W−ｃ及び仮基板１５０２からなる仮積層レンズ構造体１５２２W−ｂが作製される。
このとき、各レンズ付き基板１５０１W及び仮基板１５０２にほぼ同等の歪み及び縮みが生じる。従って、各レンズ付き基板１５０１Wの歪み及び縮みの累積値がほぼ等しくなるため、各レンズ付き基板１５０１W間のレンズ樹脂部１５１２の位置ズレがほぼ等しくなる。その結果、各レンズ付き基板１５０１W間のレンズ樹脂部１５１２の光軸がほぼ一致する。
その後、図７７に示されるように、仮積層レンズ構造体１５２２W−ｂから仮基板１５０２が剥離（デボンド）され、レンズ付き基板１５０１W−ａ乃至１５０１W−ｃからなる積層レンズ構造体１５２１W−ｄが得られる。
このように、レンズ付き基板１５０１Wどうしの直接接合、レンズ付き基板１５０１Wと仮基板１５０２の直接接合、同じ回数の直接接合により作製された積層レンズ構造体１５２１Wと仮積層レンズ構造体１５２２Wとの直接接合、並びに、仮積層レンズ構造体１５２２Wからの仮基板１５０２の剥離を組み合わせることにより、積層後の各レンズ付き基板１５０１W間のレンズ樹脂部１５１２の位置をほぼ一致させることができる。
次に、図７８を参照して、５層以上のレンズ付き基板１５０１Wを積層する場合について説明する。
まず、５層のレンズ付き基板１５０１W−ａ乃至１５０１W−ｅを積層する場合について説明する。
まず、上述した方法により、レンズ付き基板１５０１W−ａ乃至１５０１W−ｃからなる積層レンズ構造体１５２１W−ｄが作製される。
一方、レンズ付き基板１５０１W−ｄとレンズ付き基板１５０１W−ｅが直接接合され、積層レンズ構造体１５２１W−ｅ（不図示）が作製される。
次に、積層レンズ構造体１５２１W−ｅと仮基板１５０２が直接接合され、仮積層レンズ構造体１５２２W−ｃ（不図示）が作製される。このとき、レンズ付き基板１５０１W−ｄ、レンズ付き基板１５０１W−ｅ、及び、仮基板１５０２に、図７６に示されるように、積層レンズ構造体１５２１W−ｂと仮積層レンズ構造体１５２２W−ａとを直接接合し、仮積層レンズ構造体１５２２W−ｂを作製する場合とほぼ同等の歪み及び縮みが発生する。従って、仮積層レンズ構造体１５２２W−ｂから仮基板１５０２を剥離した積層レンズ構造体１５２１W−ｄの各レンズ樹脂部１５１２と、仮積層レンズ構造体１５２２W−ｃの各レンズ樹脂部１５１２との位置ズレがほぼ等しくなる。
次に、ともに同じ回数（２回）の直接接合により作製された積層レンズ構造体１５２１W−ｄと仮積層レンズ構造体１５２２W−ｃが直接接合される。これにより、レンズ付き基板１５０１ａ乃至１５０１ｅ及び仮基板１５０２からなる仮積層レンズ構造体１５２２W−ｄ（不図示）が作製される。
このとき、各レンズ付き基板１５０１W及び仮基板１５０２にほぼ同等の歪み及び縮みが生じる。従って、各レンズ付き基板１５０１Wの歪み及び縮みの累積値がほぼ等しくなるため、各レンズ付き基板１５０１W間のレンズ樹脂部１５１２の位置ズレがほぼ等しくなる。その結果、各レンズ付き基板１５０１W間のレンズ樹脂部１５１２の光軸がほぼ一致する。
その後、図７８に示されるように、仮積層レンズ構造体１５２２W−ｄから仮基板１５０２が剥離（デボンド）され、レンズ付き基板１５０１W−ａ乃至１５０１W−ｅからなる積層レンズ構造体１５２１W−ｅが得られる。
なお、６層のレンズ付き基板１５０１を積層する場合には、上述した方法により２組の３層のレンズ付き基板１５０１からなる積層レンズ構造体を作製した後、２組の積層レンズ構造体を直接接合するようにすればよい。
７層以上の積層レンズ構造体を作製する場合も、必要に応じて仮基板を用いて、直接接合する積層レンズ構造体（仮積層レンズ構造体を含む）の接合回数を合わせることにより、レンズ付き基板１５０１間のレンズ樹脂部１５１２の位置をほぼ一致させることができる。すなわち、レンズ付き基板１５０１Wどうしの直接接合、レンズ付き基板１５０１Wと仮基板１５０２の直接接合、積層レンズ構造体１５２１Wと仮基板１５０２の直接接合、同じ接合回数の積層レンズ構造体１５２１Wどうしの直接接合、同じ接合回数の積層レンズ構造体１５２１Wと仮積層レンズ構造体１５２２Wの直接接合、並びに、仮積層レンズ構造体１５２２Wからの仮基板１５０２の剥離を組み合わせて、直接接合する積層レンズ構造体（仮積層レンズ構造体を含む）の接合回数を合わせることにより、レンズ付き基板１５０１W間のレンズ樹脂部１５１２の位置を合わせることができる。
また、各レンズ付き基板１５０１Wの接合回数を均等にし、接合回数を抑制することで、各レンズ付き基板１５０１Wの歪み量を抑制することができる。
さらに、インプリントマスタへのフィードバック作業を低減することができる。
＜１６．２ マスタウエハの製造方法＞
次に、図７９乃至図９２を参照して、図２３の下型１８１及び上型２０１を構成するマスタウエハの製造方法の例について説明する。
マスタウエハの作製には、インプリント技術が用いられる。例えば、マスタウエハは、金属、シリコン、石英、又は、ガラス等からなる型であるマスタピンを用いて、マスタウエハを構成する基板全面にステップアンドリピート方式で所定の形状の光学転写面を形成することで作製される。
なお、マスタピンの代わりに、マスタピンを用いて作製されたレプリカや、さらにレプリカを用いて作製されたレプリカ等が用いられることもある。以下の説明では、主にマスタピンを用いてマスタウエハを作製する例について説明するが、レプリカを用いてマスタウエハを作製する場合も同様の技術を適用することができる。
ところで、レンズ樹脂部（レンズ部）の両面の光軸を合わせたり、レンズ付き基板間でレンズ樹脂部の光軸を合わせたりするために、マスタウエハ上に形成する光学転写面の位置には高い精度が要求される。
例えば、光学転写面の位置の精度を確保するために、図７９に示されるように、マスタウエハ１６０１の作製に用いる基板１６１１の各光学転写面を形成する位置に、例えば矩形のアライメントマーク１６１２を形成することが考えられる。基板１６１１は、例えば、金属、シリコン、石英、又は、ガラス等からなる。
例えば、図８０に示されるように、インプリント装置は、パターンマッチング等の画像処理技術を用いて、マスタピン１６０２に形成されているマーク１６２２と、基板１６１１上のアライメントマーク１６１２との位置を合わせることにより、マスタピン１６０２の位置の粗調整を行う。その後、インプリント装置は、マスタピン１６０２を基板１６１１の面に接触させた状態で微動させて、マスタピン１６０２の位置の微調整を行う。
次に、インプリント装置は、マスタピン１６０２の先端の溝１６２１にポッティングされている樹脂１６０３を基板１６１１にモールディングする。そして、インプリント装置が樹脂１６０３をマスタピン１６０２から離型することにより、樹脂１６０３からなる光学転写面が基板１６１１上に形成される。
しかしながら、インプリント装置の位置合わせの精度は、画像処理技術を用いるため、要求される精度を満たさないおそれがある。逆に、インプリント装置の位置合わせの精度を高めようとすると、必要なコストが大幅に増大するおそれがある。
そこで、図８１及び図８２に示されるように、マスタウエハとマスタピンに嵌合部を形成することにより、マスタピンの位置合わせの精度を向上させる。
例えば、図８１に示されるように、マスタウエハ１７０１の作製に用いる基板１７１１に、図７９の基板１６１１と同様に、例えば矩形のアライメントマーク１７１２が形成される。また、各アライメントマーク１７１２の内側に、例えば開口部が矩形の位置合わせ用の溝１７１３が形成される。基板１７１１は、例えば、金属、シリコン、石英、又は、ガラス等からなる。
一方、マスタピン１７０２の先端に、溝１７１３と嵌合する形状の突起部１７２１が形成される。突起部１７２１の先端に、樹脂１７０３をポッティングするための溝１７２２が形成される。さらに、マスタピン１７０２の突起部１７２１が形成されている面に、突起部１７２１の周囲を囲み、アライメントマーク１７１２と形状が一致するマーク１７２３が形成される。
例えば、インプリント装置は、パターンマッチング等の画像処理技術を用いて、マスタピン１７０２に形成されているマーク１７２３と、基板１７１１上のアライメントマーク１７１２との位置を合わせることにより、マスタピン１７０２の位置の粗調整を行う。その後、インプリント装置は、マスタピン１７０２の突起部１７２１と基板１７１１の溝１７１３を嵌合させることにより、マスタピン１７０２を基板１７１１に対して自己整合的に位置合わせすることができる。
次に、インプリント装置は、マスタピン１７０２の溝１７２２にポッティングされている樹脂１７０３をマスタウエハ１７０１にモールディングする。そして、インプリント装置が樹脂１７０３をマスタピン１７０２から離型することにより、樹脂１７０３からなる光学転写面が基板１７１１上に形成される。
ここで、マスタピン１７０２の位置合わせの精度は、インプリント装置のアライメント精度に依存せず、基板１７１１の溝１７１３の加工精度に依存する。基板１７１１の溝１７１３は、例えば、半導体前工程向けの高精度リソグラフィ装置を用いて、非常に高精度（例えば、数ｎｍ〜数十ｎｍレベル）に加工することができる。従って、インプリント装置のアライメント精度に関わらず、マスタピン１７０２の位置合わせを高精度に行うことができ、基板１７１１に光学転写面を形成する位置の精度が向上する。
なお、基板１７１１とマスタピン１７０２の嵌合部は、所望の形状の光学転写面を形成することができる条件下で任意の形状に設定することができる。
例えば、図８３に示されるように、マスタピン１７０２の突起部１７２１の角を丸めるようにしてもよい。これにより、マスタピン１７０２の突起部１７２１が、溝１７１３に嵌合しやすくなる。
また、例えば、図８４に示されるように、マスタピン１７０２の突起部１７２１をテーパ状とし、基板１７１１の溝１７１３を突起部１７２１に嵌合する形状にするようにしてもよい。これにより、マスタピン１７０２の突起部１７２１が、溝１７１３に嵌合しやすくなる。
さらに、例えば、図８５に示されるように、基板１７１１側にテーパ状の突起部１７４１を形成するようにしてもよい。そして、マスタピン１７０２側に突起部１７４１に嵌合する溝１７５１を設けるようにしてもよい。この場合、マスタピン１７０２の溝１７５１の奥に樹脂１７０３をポッティングするための溝１７２２が形成される。
また、例えば、図８６に示されるように、樹脂１７０３をインプリントする部分の周囲に嵌合部を設けるようにしてもよい。具体的には、基板１７１１の樹脂１７０３をインプリントする部分の周囲に突起部１７６１が形成されている。また、マスタピン１７０２の樹脂１７０３をポッティングするための溝１７２２の周囲に、突起部１７６１に嵌合する溝１７７１が形成されている。
なお、基板１７１１に溝を設け、マスタピン１７０２に突起部を設けるようにしてもよい。
また、図８３乃至図８６の嵌合部の特徴は、可能な範囲で組み合わせることができる。さらに、嵌合部の突起部や溝の平面形状は、上述した矩形以外に、例えば円形等の形状に設定することが可能である。また、アライメントマークも上述した矩形以外に、例えば十字マーク等の形状に設定することが可能である。
なお、以上の説明では、マスタピンを用いて直接マスタウエハを作製する例を示したが、上述したように、マスタピンを用いて作製したレプリカを用いてマスタウエハを作製する場合にも、以上の技術を適用することができる。
例えば、まず、図８７のA及びBに示されるように、マスタピン１８１１の溝１８２１に樹脂１８１２がポッティングされる。
次に、図８７のCに示されるように、マスタピン１８１１の溝１８２１にポッティングされた樹脂１８１２が、基板１８１３にモールディングされる。
次に、図８７のDに示されるように、マスタピン１８１１から樹脂１８１２が離型されることにより、樹脂１８１２及び基板１８１３からなるレプリカ１８０１が得られる。
次に、図８８に示されるように、レプリカ１８０１を用いて、基板１８４１全面に凹型の樹脂１８４２をステップアンドリピート方式でモールディングすることにより、マスタウエハ１８３１が作製される。このとき、例えば、レプリカ１８０１と基板１８４１に、図８１乃至図８５を参照して上述したような嵌合部を設けることにより、レプリカ１８０１の位置合わせの精度を向上させることができる。
そして、図８９に示されるように、マスタウエハ１８３１を用いて、基板１８７１に樹脂からなる光学転写面１８７２を形成することにより、マスタウエハ１８３１のレプリカ１８６１が作製される。なお、このレプリカ１８６１が、最終形成物（例えば、基板状態のレンズ付き基板）になる場合と、さらにレプリカ１８６１を用いて最終形成物を作製する場合がある。
また、例えば、図９０に示されるように、図８７のレプリカ１８０１を用いて、新たなレプリカ１９０１を作製することが可能である。
例えば、まず、図９０のEに示されるように、レプリカ１８０１に樹脂１９１１がポッティングされる。
次に、図９０のFに示されるように、樹脂１９１１が基板１９１２にモールディングされる。
次に、図９０のGに示されるように、レプリカ１８０１から樹脂１９１１が離型されることにより、樹脂１９１１及び基板１９１２からなるレプリカ１９０１が得られる。
次に、図９１に示されるように、レプリカ１９０１を用いて、基板１９４１全面に凸型の樹脂１９４２をステップアンドリピート方式でモールディングすることにより、マスタウエハ１９３１が作製される。このとき、例えば、レプリカ１９０１と基板１９４１に、図８１乃至図８５を参照して上述したような嵌合部を設けることにより、レプリカ１９０１の位置合わせの精度を向上させることができる。
そして、図９２に示されるように、マスタウエハ１９３１を用いて、基板１９７１に樹脂からなる光学転写面１９７２を形成することにより、マスタウエハ１９３１のレプリカ１９６１が作製される。なお、このレプリカ１９６１が、最終形成物（例えば、基板状態のレンズ付き基板）になる場合と、さらにレプリカ１９６１を用いて最終形成物を作製する場合がある。
以上のようにして、位置精度が高いマスタウエハを作製することができ、その結果、基板状態のレンズ付き基板におけるレンズ樹脂部の位置の精度を向上させることができる。
なお、上述した変形例は、光学転写面以外の転写面、例えば、熱硬化樹脂等を用いた転写面が形成された上型及び下型を使用したり、作成したりする場合にも適用することができる。
＜１７．電子機器への適用例＞
上述したカメラモジュール１は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、撮像機能を有する携帯端末装置や、画像読取部に固体撮像装置を用いる複写機など、画像取込部（光電変換部）に固体撮像装置を用いる電子機器に組み込んだ形で使用することが可能である。
図９３は、本技術を適用した電子機器としての、撮像装置の構成例を示すブロック図である。
図９３の撮像装置２０００は、カメラモジュール２００２、およびカメラ信号処理回路であるDSP(Digital Signal Processor)回路２００３を備える。また、撮像装置２０００は、フレームメモリ２００４、表示部２００５、記録部２００６、操作部２００７、および電源部２００８も備える。DSP回路２００３、フレームメモリ２００４、表示部２００５、記録部２００６、操作部２００７および電源部２００８は、バスライン２００９を介して相互に接続されている。
カメラモジュール２００２内のイメージセンサ２００１は、被写体からの入射光（像光）を取り込んで撮像面上に結像された入射光の光量を画素単位で電気信号に変換して画素信号として出力する。このカメラモジュール２００２として、上述したカメラモジュール１が採用されており、イメージセンサ２００１は、上述した受光素子１２に対応する。
表示部２００５は、例えば、液晶パネルや有機EL(Electro Luminescence)パネル等のパネル型表示装置からなり、イメージセンサ２００１で撮像された動画または静止画を表示する。記録部２００６は、イメージセンサ２００１で撮像された動画または静止画を、ハードディスクや半導体メモリ等の記録媒体に記録する。
操作部２００７は、ユーザによる操作の下に、撮像装置２０００が持つ様々な機能について操作指令を発する。電源部２００８は、DSP回路２００３、フレームメモリ２００４、表示部２００５、記録部２００６および操作部２００７の動作電源となる各種の電源を、これら供給対象に対して適宜供給する。
上述したように、カメラモジュール２００２として、高精度に位置決めされて接合（積層）された積層レンズ構造体１１を搭載したカメラモジュール１を用いることで、高画質化及び小型化を実現することができる。従って、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ、さらには携帯電話機等のモバイル機器向けカメラモジュールなどの撮像装置２０００においても、半導体パッケージの小型化と、撮像画像の高画質化の両立を図ることができる。
＜１８．イメージセンサの使用例＞
図９４は、カメラモジュール１として構成されたイメージセンサを使用する使用例を示す図である。
カメラモジュール１として構成されたイメージセンサは、例えば、以下のように、可視光や、赤外光、紫外光、X線等の光をセンシングする様々なケースに使用することができる。
・ディジタルカメラや、カメラ機能付きの携帯機器等の、鑑賞の用に供される画像を撮影する装置
・自動停止等の安全運転や、運転者の状態の認識等のために、自動車の前方や後方、周囲、車内等を撮影する車載用センサ、走行車両や道路を監視する監視カメラ、車両間等の測距を行う測距センサ等の、交通の用に供される装置
・ユーザのジェスチャを撮影して、そのジェスチャに従った機器操作を行うために、TVや、冷蔵庫、エアーコンディショナ等の家電に供される装置
・内視鏡や、赤外光の受光による血管撮影を行う装置等の、医療やヘルスケアの用に供される装置
・防犯用途の監視カメラや、人物認証用途のカメラ等の、セキュリティの用に供される装置
・肌を撮影する肌測定器や、頭皮を撮影するマイクロスコープ等の、美容の用に供される装置
・スポーツ用途等向けのアクションカメラやウェアラブルカメラ等の、スポーツの用に供される装置
・畑や作物の状態を監視するためのカメラ等の、農業の用に供される装置
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
例えば、本技術は、可視光の入射光量の分布を検知して画像として撮像する固体撮像装置への適用に限らず、赤外線やＸ線、あるいは粒子等の入射量の分布を画像として撮像する固体撮像装置や、広義の意味として、圧力や静電容量など、他の物理量の分布を検知して画像として撮像する指紋検出センサ等の固体撮像装置（物理量分布検知装置）全般に対して適用可能である。
例えば、上述した複数の実施の形態の全てまたは一部を組み合わせた形態を採用することができる。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、本明細書に記載されたもの以外の効果があってもよい。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）
それぞれ内側にレンズが配置される複数の貫通孔を、製造プロセスにおいて発生する各前記貫通孔の位置のズレである第１のズレに応じて基板上の所定の第１の目標位置からずらした位置にそれぞれ形成する第１の工程と、
製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第１の面の位置のズレである第２のズレに応じて所定の第２の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第１の面の形成に用いる複数の第１の転写面がそれぞれ配置されている第１の型、及び、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第２の面の位置のズレである第３のズレに応じて所定の第３の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第２の面の形成に用いる複数の第２の転写面がそれぞれ配置されている第２の型を用いて、各前記貫通孔の内側に前記レンズを形成する第２の工程と、
前記レンズが形成された複数の前記基板を直接接合により積層する第３の工程と、
積層された複数の前記基板を個片化する第４の工程と
を含む積層レンズ構造体の製造方法。
（２）
各前記貫通孔を前記第１の目標位置からずらす第１の補正量は、各前記貫通孔の前記第１のズレに応じて前記貫通孔毎に設定され、
各前記第１の転写面を前記第２の目標位置からずらす第２の補正量は、各前記レンズの前記第２のズレに応じて前記第１の転写面毎に設定され、
各前記第２の転写面を前記第３の目標位置からずらす第３の補正量は、各前記レンズの前記第３のズレに応じて前記第２の転写面毎に設定される
前記（１）に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
（３）
各前記貫通孔の前記第１の補正量は、各前記貫通孔の前記第１のズレを表す第１のベクトルの逆ベクトルに基づいて設定され、
各前第１の転写面の前記第２の補正量は、対応する前記レンズの前記第１の面の前記第２のズレを表す第２のベクトルの逆ベクトルに基づいて設定され、
各前第２の転写面の前記第３の補正量は、対応する前記レンズの前記第２の面の前記第３のズレを表す第３のベクトルの逆ベクトルに基づいて設定される
前記（２）に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
（４）
各前記貫通孔に対する前記第１のベクトルは、前記第１乃至第３の工程において発生する各前記貫通孔の位置のズレの前記貫通孔毎の平均に基づいて設定され、
各前記レンズの前記第１の面に対する前記第２のベクトルは、前記第１の型の製造時、前記第２の工程、及び、前記第３の工程において発生する各前記レンズの前記第１の面の位置のズレの前記レンズ毎の平均に基づいて設定され、
各前記レンズの前記第２の面に対する前記第３のベクトルは、前記第２の型の製造時、前記第２の工程、及び、前記第３の工程において発生する各前記レンズの前記第２の面の位置のズレの前記レンズ毎の平均に基づいて設定される
前記（３）に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
（５）
前記直接接合は、プラズマ接合である
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の積層レンズ構造体の製造方法。
（６）
前記第２の工程において、前記第１の型及び前記第２の型を用いたインプリントにより各前記レンズを形成する
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の積層レンズ構造体の製造方法。
（７）
それぞれ内側にレンズが配置される複数の貫通孔を、製造プロセスにおいて発生する各前記貫通孔の位置のズレである第１のズレに応じて基板上の所定の第１の目標位置からずらした位置にそれぞれ形成する第１の工程と、
製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第１の面の位置のズレである第２のズレに応じて所定の第２の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第１の面の形成に用いる複数の第１の転写面がそれぞれ配置されている第１の型、及び、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第２の面の位置のズレである第３のズレに応じて所定の第３の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第２の面の形成に用いる複数の第２の転写面がそれぞれ配置されている第２の型を用いて、各前記貫通孔の内側に前記レンズを形成する第２の工程と、
前記レンズが形成された複数の前記基板を直接接合により積層する第３の工程と、
積層された複数の前記基板を個片化する第４の工程と
を含む工程により製造される積層レンズ構造体。
（８）
それぞれ内側にレンズが配置される複数の貫通孔を、製造プロセスにおいて発生する各前記貫通孔の位置のズレである第１のズレに応じて基板上の所定の第１の目標位置からずらした位置にそれぞれ形成する第１の工程と、
製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第１の面の位置のズレである第２のズレに応じて所定の第２の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第１の面の形成に用いる複数の第１の転写面がそれぞれ配置されている第１の型、及び、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第２の面の位置のズレである第３のズレに応じて所定の第３の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第２の面の形成に用いる複数の第２の転写面がそれぞれ配置されている第２の型を用いて、各前記貫通孔の内側に前記レンズを形成する第２の工程と、
前記レンズが形成された複数の前記基板を直接接合により積層する第３の工程と、
積層された複数の前記基板を個片化する第４の工程と
を含む工程により製造される積層レンズ構造体を
備える電子機器。
（９）
それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成された複数の基板を直接接合により積層し個片化することにより製造される積層レンズ構造体の製造に用いる前記基板の各前記レンズの一方の面の形成に用いられ、
各前記レンズの前記一方の面の形成に用いる複数の転写面が、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの前記一方の面の位置のズレに応じて所定の目標位置からずらした位置に配置されている
型。
（１０）
それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成されている基板であるレンズ付き基板どうしの直接接合、並びに、複数のレンズ付き基板の積層基板であるレンズ付き積層基板であって、同じ回数の直接接合により作製されたレンズ付き積層基板どうしの直接接合を組み合わせることにより、所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製する第１の工程と、
前記第１の工程で作製された前記レンズ付き積層基板を個片化する第２の工程と
を含む積層レンズ構造体の製造方法。
（１１）
前記第１の工程において、前記レンズ付き基板と前記貫通孔及び前記レンズが形成されていない基板である仮基板との直接接合、前記レンズ付き積層基板と前記仮基板との直接接合、前記レンズ付き積層基板と前記レンズ付き基板及び前記仮基板を含む積層基板である仮積層基板との直接接合であって、同じ回数の直接接合により作製された前記レンズ付き積層基板と前記仮積層基板との直接接合、並びに、前記仮積層基板からの前記仮基板の剥離をさらに組み合わせることにより、前記所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製する
前記（１０）に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
（１２）
前記第１の工程において、第１乃至第３のレンズ付き基板を積層する場合、前記第１のレンズ付き基板と前記第２のレンズ付き基板とを直接接合することにより前記レンズ付き積層基板を作製し、前記第３のレンズ付き基板と前記仮基板とを直接接合することにより第１の仮積層基板を作製し、前記レンズ付き積層基板と前記第１の仮積層基板とを直接接合することにより第２の仮積層基板を作製し、前記第２の仮積層基板から前記仮基板を剥離する
前記（１１）に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
（１３）
前記第１の工程において、第１乃至第４のレンズ付き基板を積層する場合、前記第１のレンズ付き基板と前記第２のレンズ付き基板とを直接接合することにより第１のレンズ付き積層基板を作製し、前記第３のレンズ付き基板と前記第４のレンズ付き基板とを直接接合することにより第２のレンズ付き積層基板を作製し、前記第１のレンズ付き積層基板と前記第２のレンズ付き積層基板とを直接接合する
前記（１０）に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
（１４）
前記直接接合は、プラズマ接合である
前記（１０）乃至（１３）のいずれかに記載の積層レンズ構造体の製造方法。
（１５）
それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成されている基板であるレンズ付き基板どうしの直接接合、並びに、複数のレンズ付き基板の積層基板であるレンズ付き積層基板であって、同じ回数の直接接合により作製されたレンズ付き積層基板どうしの直接接合を組み合わせることにより、所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製する第１の工程と、
前記第１の工程で作製された前記レンズ付き積層基板を個片化する第２の工程と
を含む工程により製造される積層レンズ構造体。
（１６）
それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成されている基板であるレンズ付き基板どうしの直接接合、並びに、複数のレンズ付き基板の積層基板であるレンズ付き積層基板であって、同じ回数の直接接合により作製されたレンズ付き積層基板どうしの直接接合を組み合わせることにより、所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製する第１の工程と、
前記第１の工程で作製された前記レンズ付き積層基板を個片化する第２の工程と
を含む工程により製造される積層レンズ構造体を
備える電子機器。
（１７）
他の型の先端の第１の嵌合部に嵌合する第２の嵌合部を第１の基板の所定の複数の位置に形成する第１の工程と、
前記他の型の前記第１の嵌合部を各前記第２の嵌合部に嵌合することにより前記他の型の位置合わせを行い、前記他の型を用いて前記第１の基板の前記複数の位置のそれぞれに転写面を形成する第２の工程と
を含む型の製造方法。
（１８）
前記第１の嵌合部及び前記第２の嵌合部のうちの一方がテーパ状の突起部を備え、他方が前記突起部に嵌合する溝部を備える
前記（１７）に記載の型の製造方法。
（１９）
前記第１の工程において、前記第１の基板の前記転写面を形成する位置の周囲に前記第２の嵌合部を形成する
前記（１７）又は（１８）に記載の型の製造方法。
（２０）
各前記転写面は、第２の基板に形成されている複数の貫通孔の内側にそれぞれ配置されるレンズの一方の面の形成に用いられる
前記（１７）乃至（１９）のいずれかに記載の型の製造方法。
（２１）
複数の転写面を形成する位置に、前記転写面の形成に用いる型の先端の第１の嵌合部に嵌合する第２の嵌合部がそれぞれ形成されている
基板。
（２２）
基板の所定の複数の位置に転写面を形成するために用いられ、前記基板の前記複数の位置にそれぞれ形成されている第１の嵌合部と嵌合する第２の嵌合部が先端に形成されている
型。
１ カメラモジュール， １１ 積層レンズ構造体， １２ 受光素子， １３ 光学ユニット， ２１ レンズ，４１（４１ａ乃至４１ｅ） レンズ付き基板， ４３ センサ基板， ５１ 絞り板， ５２ 開口部， ８１ 担体基板， ８２ レンズ樹脂部， ８３ 貫通孔， １２１ 遮光膜， １２２ 上側表面層， １２３ 下側表面層， １４１ エッチングマスク， １４２ 保護膜， １４０１ 積層レンズ構造体， １４１１ａ乃至１４１１ｃ レンズ付き基板， １４２１ａ乃至１４２１ｅ 担体基板， １４２２ａ乃至１４２２ｃ レンズ樹脂部， １４２２Ｕａ乃至１４２２Ｕｃ 上面， １４２２Ｄａ乃至１４２２Ｄｃ 下面， １４２３ａ乃至１４２３ｃ 貫通孔， １５０１W−ａ乃至１５０１W−ｅ レンズ付き基板, １５０２ 仮基板， １５１１ａ乃至１５１１ｅ 担体基板， １５１２ａ乃至１５１２ｃ レンズ樹脂部， １５１３ａ乃至１５１３ｅ 貫通孔， １５２１W−ａ乃至１５２１W−ｅ 積層レンズ構造体， １５２２W−ａ乃至１５２２W−ｄ 仮積層レンズ構造体， １７０１ マスタウエハ， １７０２ マスタピン， １７０３ 樹脂， １７１１ 基板， １７１２ アライメントマーク， １７１３ 溝， １７２１ 突起部， １７２２ マーク， １７４１ 突起部， １７５１ 溝， １７６１ 突起部， １７７１ 溝, １８０１ レプリカ， １８１１ マスタピン， １８１２ 樹脂， １８１３ 基板， １８３１ マスタウエハ， １８４１ 基板， １８４２ 樹脂， １８６１ レプリカ， １８７１ 基板， １８７２ 樹脂, １９０１ レプリカ， １９１１ 樹脂， １９１２ 基板， １９３１ マスタウエハ， １９４１ 基板， １９４２ 樹脂, １９６１ レプリカ， １９７１ 基板， １９７２ 樹脂, ２０００ 撮像装置， ２００１ イメージセンサ， ２００２ カメラモジュール

Claims (22)

  1. それぞれ内側にレンズが配置される複数の貫通孔を、製造プロセスにおいて発生する各前記貫通孔の位置のズレである第１のズレに応じて基板上の所定の第１の目標位置からずらした位置にそれぞれ形成する第１の工程と、
    製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第１の面の位置のズレである第２のズレに応じて所定の第２の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第１の面の形成に用いる複数の第１の転写面がそれぞれ配置されている第１の型、及び、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第２の面の位置のズレである第３のズレに応じて所定の第３の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第２の面の形成に用いる複数の第２の転写面がそれぞれ配置されている第２の型を用いて、各前記貫通孔の内側に前記レンズを形成する第２の工程と、
    前記レンズが形成された複数の前記基板を直接接合により積層する第３の工程と、
    積層された複数の前記基板を個片化する第４の工程と
    を含む積層レンズ構造体の製造方法。
  2. 各前記貫通孔を前記第１の目標位置からずらす第１の補正量は、各前記貫通孔の前記第１のズレに応じて前記貫通孔毎に設定され、
    各前記第１の転写面を前記第２の目標位置からずらす第２の補正量は、各前記レンズの前記第２のズレに応じて前記第１の転写面毎に設定され、
    各前記第２の転写面を前記第３の目標位置からずらす第３の補正量は、各前記レンズの前記第３のズレに応じて前記第２の転写面毎に設定される
    請求項１に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
  3. 各前記貫通孔の前記第１の補正量は、各前記貫通孔の前記第１のズレを表す第１のベクトルの逆ベクトルに基づいて設定され、
    各前第１の転写面の前記第２の補正量は、対応する前記レンズの前記第１の面の前記第２のズレを表す第２のベクトルの逆ベクトルに基づいて設定され、
    各前第２の転写面の前記第３の補正量は、対応する前記レンズの前記第２の面の前記第３のズレを表す第３のベクトルの逆ベクトルに基づいて設定される
    請求項２に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
  4. 各前記貫通孔に対する前記第１のベクトルは、前記第１乃至第３の工程において発生する各前記貫通孔の位置のズレの前記貫通孔毎の平均に基づいて設定され、
    各前記レンズの前記第１の面に対する前記第２のベクトルは、前記第１の型の製造時、前記第２の工程、及び、前記第３の工程において発生する各前記レンズの前記第１の面の位置のズレの前記レンズ毎の平均に基づいて設定され、
    各前記レンズの前記第２の面に対する前記第３のベクトルは、前記第２の型の製造時、前記第２の工程、及び、前記第３の工程において発生する各前記レンズの前記第２の面の位置のズレの前記レンズ毎の平均に基づいて設定される
    請求項３に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
  5. 前記直接接合は、プラズマ接合である
    請求項１に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
  6. 前記第２の工程において、前記第１の型及び前記第２の型を用いたインプリントにより各前記レンズを形成する
    請求項１に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
  7. それぞれ内側にレンズが配置される複数の貫通孔を、製造プロセスにおいて発生する各前記貫通孔の位置のズレである第１のズレに応じて基板上の所定の第１の目標位置からずらした位置にそれぞれ形成する第１の工程と、
    製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第１の面の位置のズレである第２のズレに応じて所定の第２の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第１の面の形成に用いる複数の第１の転写面がそれぞれ配置されている第１の型、及び、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第２の面の位置のズレである第３のズレに応じて所定の第３の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第２の面の形成に用いる複数の第２の転写面がそれぞれ配置されている第２の型を用いて、各前記貫通孔の内側に前記レンズを形成する第２の工程と、
    前記レンズが形成された複数の前記基板を直接接合により積層する第３の工程と、
    積層された複数の前記基板を個片化する第４の工程と
    を含む工程により製造される積層レンズ構造体。
  8. それぞれ内側にレンズが配置される複数の貫通孔を、製造プロセスにおいて発生する各前記貫通孔の位置のズレである第１のズレに応じて基板上の所定の第１の目標位置からずらした位置にそれぞれ形成する第１の工程と、
    製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第１の面の位置のズレである第２のズレに応じて所定の第２の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第１の面の形成に用いる複数の第１の転写面がそれぞれ配置されている第１の型、及び、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの第２の面の位置のズレである第３のズレに応じて所定の第３の目標位置からずらした位置に各前記レンズの前記第２の面の形成に用いる複数の第２の転写面がそれぞれ配置されている第２の型を用いて、各前記貫通孔の内側に前記レンズを形成する第２の工程と、
    前記レンズが形成された複数の前記基板を直接接合により積層する第３の工程と、
    積層された複数の前記基板を個片化する第４の工程と
    を含む工程により製造される積層レンズ構造体を
    備える電子機器。
  9. それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成された複数の基板を直接接合により積層し個片化することにより製造される積層レンズ構造体の製造に用いる前記基板の各前記レンズの一方の面の形成に用いられ、
    各前記レンズの前記一方の面の形成に用いる複数の転写面が、製造プロセスにおいて発生する各前記レンズの前記一方の面の位置のズレに応じて所定の目標位置からずらした位置に配置されている
    型。
  10. それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成されている基板であるレンズ付き基板どうしの直接接合、並びに、複数のレンズ付き基板の積層基板であるレンズ付き積層基板であって、同じ回数の直接接合により作製されたレンズ付き積層基板どうしの直接接合を組み合わせることにより、所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製する第１の工程と、
    前記第１の工程で作製された前記レンズ付き積層基板を個片化する第２の工程と
    を含む積層レンズ構造体の製造方法。
  11. 前記第１の工程において、前記レンズ付き基板と前記貫通孔及び前記レンズが形成されていない基板である仮基板との直接接合、前記レンズ付き積層基板と前記仮基板との直接接合、前記レンズ付き積層基板と前記レンズ付き基板及び前記仮基板を含む積層基板である仮積層基板との直接接合であって、同じ回数の直接接合により作製された前記レンズ付き積層基板と前記仮積層基板との直接接合、並びに、前記仮積層基板からの前記仮基板の剥離をさらに組み合わせることにより、前記所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製する
    請求項１０に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
  12. 前記第１の工程において、第１乃至第３のレンズ付き基板を積層する場合、前記第１のレンズ付き基板と前記第２のレンズ付き基板とを直接接合することにより前記レンズ付き積層基板を作製し、前記第３のレンズ付き基板と前記仮基板とを直接接合することにより第１の仮積層基板を作製し、前記レンズ付き積層基板と前記第１の仮積層基板とを直接接合することにより第２の仮積層基板を作製し、前記第２の仮積層基板から前記仮基板を剥離する
    請求項１１に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
  13. 前記第１の工程において、第１乃至第４のレンズ付き基板を積層する場合、前記第１のレンズ付き基板と前記第２のレンズ付き基板とを直接接合することにより第１のレンズ付き積層基板を作製し、前記第３のレンズ付き基板と前記第４のレンズ付き基板とを直接接合することにより第２のレンズ付き積層基板を作製し、前記第１のレンズ付き積層基板と前記第２のレンズ付き積層基板とを直接接合する
    請求項１０に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
  14. 前記直接接合は、プラズマ接合である
    請求項１０に記載の積層レンズ構造体の製造方法。
  15. それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成されている基板であるレンズ付き基板どうしの直接接合、並びに、複数のレンズ付き基板の積層基板であるレンズ付き積層基板であって、同じ回数の直接接合により作製されたレンズ付き積層基板どうしの直接接合を組み合わせることにより、所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製する第１の工程と、
    前記第１の工程で作製された前記レンズ付き積層基板を個片化する第２の工程と
    を含む工程により製造される積層レンズ構造体。
  16. それぞれ内側にレンズが配置された複数の貫通孔が形成されている基板であるレンズ付き基板どうしの直接接合、並びに、複数のレンズ付き基板の積層基板であるレンズ付き積層基板であって、同じ回数の直接接合により作製されたレンズ付き積層基板どうしの直接接合を組み合わせることにより、所定の層数の前記レンズ付き積層基板を作製する第１の工程と、
    前記第１の工程で作製された前記レンズ付き積層基板を個片化する第２の工程と
    を含む工程により製造される積層レンズ構造体を
    備える電子機器。
  17. 他の型の先端の第１の嵌合部に嵌合する第２の嵌合部を第１の基板の所定の複数の位置に形成する第１の工程と、
    前記他の型の前記第１の嵌合部を各前記第２の嵌合部に嵌合することにより前記他の型の位置合わせを行い、前記他の型を用いて前記第１の基板の前記複数の位置のそれぞれに転写面を形成する第２の工程と
    を含む型の製造方法。
  18. 前記第１の嵌合部及び前記第２の嵌合部のうちの一方がテーパ状の突起部を備え、他方が前記突起部に嵌合する溝部を備える
    請求項１７に記載の型の製造方法。
  19. 前記第１の工程において、前記第１の基板の前記転写面を形成する位置の周囲に前記第２の嵌合部を形成する
    請求項１７に記載の型の製造方法。
  20. 各前記転写面は、第２の基板に形成されている複数の貫通孔の内側にそれぞれ配置されるレンズの一方の面の形成に用いられる
    請求項１７に記載の型の製造方法。
  21. 複数の転写面を形成する位置に、前記転写面の形成に用いる型の先端の第１の嵌合部に嵌合する第２の嵌合部がそれぞれ形成されている
    基板。
  22. 基板の所定の複数の位置に転写面を形成するために用いられ、前記基板の前記複数の位置にそれぞれ形成されている第１の嵌合部と嵌合する第２の嵌合部が先端に形成されている
    型。
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